Tugas American Jig.docx

TUGAS IV PENGOLAHAN SUMBERDAYA MINERAL DAN ENERGI PAN AMERICAN JIG

Dibuat sebagai Tugas Mata Kuliah Pengolahan Sumberdaya Mineral dan Energi pada Jurusan Teknik Pertambangan

Oleh Muhammad Kahfi Habibi 03021181621011

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SRIIWIJAYA 2019

A. Pengertian Jig Jig merupakan salah satu alat pemisahan yang berdasarkan perbedaan berat jenis, bekrja secara mekanis yang menggunakan adanya perbedaan kemampuan menerobos dari butiran yang akan dipisahkan terhadap suatu lapisan pemisah (bed). Secara umum jig merupakan suatu tangki terbuka yang berisi air dengan saringan horizontal terletak pada bagian atasnya dimana terdapat lapisan pemisah. Tangki jig dilengkapi dengan lubang pengeluaran konsentrat (spigot) pada bagian bawahnya. Disaning itu jig juga memiliki suatu mekanisme penyebab terjadinya tekanan (pulsion) yang diimbangi dengan pemakaian air tambahan. Alat utama yang banyak dipakai dalam konsentrasi gravitasi salah satunya adalah jig.

Dalam jig,

pemisahan

mineral

berharga

(umumnya

dengan

berat jenis tinggi) dari pengotornya (berat jenis rendah) dilakukan didalam suatu aliran fluida. Lumpur (pulp) yang merupakan umpan (feed) disebarkan di atas screen (pengayak) yang mana diatasnya disebarkan pula material lain (bed). Berat jenis bed merupakan faktor yang cukup penting dan biasanya terletak di antara mineral berat dan mineral ringan. Aliran air ke atas (pulsion) dan aliran air ke bawah (suction) akan membentuk getaran sedemikian rupa sehingga mineral-mineral berat akan akan tertarik ke bawah sedang mineral-mineral ringan akan terdorong ke atas. Aliran air ke atas dengan kecepatan yang cukup tinggi akan membuka bed dan mineral akan terdorong ke atas. Pada aliran air ke bawah, bed akan tertutup, mineralmineral berat akan terperangkap di dalam bed. Proses ini berlangsung berulangulang sehingga mineral berat dapat dipisahkan dari mineral ringan.

Gambar 1. Pan American Jig

Gambar 2. Pan American Jig di Instalasi Pencucian Bijih Timah Tb 1.42 Pemali

B. Bagian- Bagian Pan American Jig 1.

Kompartemen Jig Dinding tangki harus kaku dengan maksud untuk menghindari ikut

bergerakya dinding tangki ketika terjadi proses pulsion dan suction. Hal ini apabila terjadi akan mempengaruhi keefektifan pukulan torak. Berikut merupakan gambar kompartemen jig. 2.

Jig Screen Jig screen berguna untuk menahan batu Hematite agar tidak sampai turun ke

bawah dan dapat meloloskan bijih timah. Ukuran lubangnya harus lebih kecil dari Hematite dan lebih besar dari bijih timah. Biasanya digunakan ukuran saringan 4x10 mm, dimana ukuran yang besar diletakkan melintang terhadap arah aliran material, dengan tujuan agar lubang saringan tidak mudah tersumbat (buntu). 3. Jig Bed Bed adalah lapisan material di atas saringan jig yang terdiri dari batu Hematite atau bijih timah kasar yang berfungsi sebagai bahan perantara dalam memisahkan bijih timah yang berat jenisnya besar dengan bijih yang memiliki berat jenis yang lebih kecil. Besar butiran bed untuk jig primer adalah ø 9-12 mm sedangkan jig sekunder (clean up) ø 6-9 mm. Untuk menghitung kebutuhan bed jig per unit adalah :

H = A x t x BJ x jumlah cell

Keterangan : A = Luas area/cell (m2) T = Tinggi rooster (m) Bj = 2,3 ton/m3

4.

Afsluiter Underwater Afsluiter underwater berfungsi untuk mengatur crossflow dan mengatur

pemasukan air ke tiap tangki jig dan menjaga keseimbangan air dalam jig. Air ditambahkan dan dialirkan ke dalam jig dari sebelah bawah saringan. Selain itu, fungsi terpenting dari afsluiter underwater ini adalah untuk mengontrol

pemisahan konsentrat dan tailing, sehingga tailing yang sudah masuk ke dalam jig bed dapat terdorong kembali ke atas dan terdorong oleh aliran air horizontal di atas kompartemen jig sebagai tailing. Afsluiter underwater ini juga berfungsi sebagai air tambahan bagi jig yang berguna untuk membantu proses pulsion dan suction. 5. Penggerak Jig Alat-alat penggerak jig terdiri dari roll dan eksentrik, dimana roll berfungsi untuk meneruskan gerakan eksentrik ke torak agar torak dapat terjadi proses pulsion dan suction. Sedangkan eksentrik berguna untuk mendapatkan gerakan pukulan yang sesuai dengan Standar Operasi Pencucian (SOP). 6. Membran Jig Membran ini berfugsi untuk menyatukan bagian atas jig dengan bagian bawah jig yang berbentuk konis agar tidak terjadi kebocoran dengan cara menutup rapat antara keduanya menggunakan karet penghubung. Bagian ini tidak boleh di cat karena dapat menyebabkan mudah retak atau bahkan pecah 7.

Spigot Spigot berfungsi untuk mengeluarkan konsentrat yang keluar dari suatu pipa

yang berada di bawah bagian jig. Biasanya ukuran diameter lubang spigot yang digunakan adalah 3/8 inch – 1/2 inch.

C. Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Beberapa faktor yang mempengaruhi kinerja jig, antara lain : 1.

Sifat-sifat umpan (feed), yakni: a.

Bentuk dan ukuran feed Semakin besar (kasar) ukuran butir mineral, maka recovery semakin

tinggi. Tetapi ada satu hal yang harus diperhatikan, makin besar ukuran partikel mineral makin makin cepat pula pemadatan padabed, sehingga terjadi kebuntuhan yang mengakibatkan feed yang masuk berikutnya tidak dapat menerobos bed. b.

Kadar mineral Makin tinggi atau kaya kadar mineral berharga yang masuk

sebagai feed, maka recovery akan semakin tinggi. Dan makin banyak kadar

mineral pengganggu yang masuk sebagai feed pemisahan semakin sulit, berarti perolehan recovery akan rendah. c. Berat jenis mineral Semakin tinggi berat jenis mineral berharga terhadap mineral pengganggu maka recovery akan semakin tinggi. 2. Parameter-parameter proses jig Pada proses pemisahan dengan menggunakan alat jig, terdapat beberapa parameter yang mempengaruhi efektifitas kerja jig. Adapun parameter yang mempengaruhi proses pemisahan tersebut antara lain : a.

Ukuran lubang spigot Lubang spigot adalah suatu lubang yang berfungsi sebagai tempat

keluarnya konsentrat hasil pemisahan. Besarnya ukuran lubang spigot ini akan mempengaruhi volume air yang terdapat dalam tangki jig. Apabila ukuran lubang spigot terlalu besar, maka volume air yang keluar melalui lubang spigot akan menjadi besar. b.

Amplitudo membran atau frekuensi stroke Amplitudo membran adalah jarak yang ditempuh oleh torak atau

membran dari awal dorongan (pulsion) hingga akhir hisapan (suction), sedangkan frekuensi stroke merupakan banyaknya dorongan per menit. Bila jumlah (rpm) pukulan besar, maka panjang langkahnya (amplitudo) lebih pendek demikian sebaliknya. c.

Kecepatan aliran horizontal Kecepatan aliran horizontal adalah kecepatan air yang mengalir di atas

lapisan bed . Fungsi kecepatan horizontal adalah untuk membawa material ringan, baik yang berukuran besar ataupun kecil. Kecepatan aliran horizontal ini sangat berpengaruh terhadap pengendapan mineral. d.

Ketebalan bed dan ukuran batu pada lapisan bed yang digunakan Bed merupakan bahan padat yang terdiri dari lapisan batu hematite

yang digunakan sebagai media pemisah mineral berat pada jig. Ketebalan dan ukuran bedsangat mempengaruhi hasil pemisahan dan tergantung kepada mineral yang akan dipisahkan . Semakin tebal dan besar ukuran butir bed, maka akan semakin sulit kecepatan aliran vertical ke atas untuk

mendorong lapisan bed, sehingga semakin sedikit partikel mineral berharga yang mengendap sebagai konsentrat. Sebaliknya semakin tipis dan kecil ukuran butir bed, maka ada kemungkinan aliran vertical ke atas akan melontarkan bed, sehingga ruangan antara bed menjadi terlalu besar. Hal ini menyebabkan mineral ringan yang berukuran besar akan menerobos lapisan bed dan mengendap sebagai konsentrat, sehingga kadar konsentrat menjadi rendah. e.

Volume air tambahan (Under water) Selama proses pemisahan berlangsung dengan baik sesuai rencana, air

di dalam tangki ada yang masuk ada pula yang keluar. Air yang masuk adalah air yang bercampur bersama feed dan air yang berasal dari header tank (air tambahan). Sedangkan air yang keluar adalah air yang keluar bersama-sama dengan tailing dan air yang keluar melalui spigot bersama konsentrat. f.

Feeding dan proses padatan Feeding adalah proses pemasukan bahan baku campuran mineral baik

bijih berharga atau mineral lainnya dengan mengalir kepermukaan jig, yang disesuaikan dengan kapasitas alat pencucian. Distribusi feed dipermukaan jig harus diatur dengan baik agar proses jigging dapat berjalan dengan sempurna. g.

Jig screen Jig screen merupakan saringan yang terbuat dari kawat (ketebalan

kawat 1,5 mm) yang dipasang diantara rooster bawah dan rooster atas. Posisi pemasangan jig screen berpengaruh terhadap jumlah dan luas lubang bukaan jig screen tersebut. h.

Motor jig Motor jig merupakan

motor

penggerak stroke yang

menyebabkan

terjadinya pulsion dan suction pada proses pemisahan. Penentuan daya atau HP motor yang digunakan berdasarkan beban yang akan didorong pada saat pulsion, jumlah putaran gear box dan panjang pukul motor yang digunakan.

i.

Kemiringan jig Kemiringan jig berpengaruh terhadap kecepatan aliran horizontal pada

kondisi yang stabil, dengan perbandingan kemiringan jig 1:12, dalam artian bila kemirinagan jig ditambah satu derajat maka kecepatan akan bertambah dua belas kali dari kecepatan pada posisi jig yang datar. j.

Kecepatan aliran didalam jig tank Kecepatan aliran didalam tangki jig berpengaruh terhadap proses

pengendapan mineral berharga. Apabila kecepatan aliran vertikal keatas akibat pulsionlebih besar dari kecepatan jatuh butir mineral berharga, maka mineral berharga tidak memiliki kesempatan untuk turun mengendap sebagai konsentrat. Sebaliknya jika kecepatan aliran vertikal ke atas terlalu kecil maka kadar konsentrat akan menjadi rendah. Hal ini disebabkan karena mineral pengotor yang kecepatan jatuhnya juga kecil akan turun sebagai konsentrat.

D. Prinsip Jigging Pada proses jigging terjadi gerakan tekanan (pulsion) dan isapan (suction) akibat gerakan naik turun membran. Apabila terjadi pulsion maka bed akan terdorong naik. Sehingga batuan pada lapisan bedakan merenggang karena adanya tekanan. Kesempatan

ini

akan

dimanfaatkan

oleh

mineral

berat

untuk

menerobos bed masuk ke tangki sebagai konsentrat sedangkan mineral ringan akan

terbawa

oleh

aliran

horizontal

diatas

permukaan bed dan

akan

terbuang sebagai tailing. Pada saat terjadi suction, bed menutup kembali sehingga mineral berat berukuran besar dan mineral ringan berukuran besar tidak berpeluang masuk ke tangki. Jadi mineral berat berukuran besar akan mengendap diatas bed untuk menunggu kesempatan pulsion berikutnya, sedangkan mineral ringan berukuran besar akan terbawa aliran arus horizontal. Pada pemisahan partikel mineral dalam prosesjigging dipengaruhi tiga faktor, antara lain: 1.

Differential Acceleration Pada awal jatuhnya mineral pada suatu fluida maka akan terjadi dua proses

yaitu, mineral dengan berat jenis yang besar akan lebih cepat jatuh dibandingkan

mineral yang memiliki berat jenis yang ringan. Differential acceleration merupakan faktor perbedaan kecepatan jatuh partikel mineral ke bed, karena adanya gerakan yang terjadi pada alat jig. Hal ini akan menyebabkan partikel mineral yang memiliki berat jenis besar akan memiliki kecepatan jatuh yang lebih besar. Pada proses ini kecepatan dari mineral hanya dipengaruhi oleh berat jenis mineral dan berat jenis fluida. Dan tidak dipengaruhi oleh ukuran dari mineral (karena kondisi berlangsung pada free settling). 2.

Hindered settling classification Hindered settling adalah suatu kondisi yang disebabkan oleh gaya pulsion

(pukulan) dansuction (hisapan) dari panjang pukulan yang mengakibatkan timbulnya hentakan pada suatu medium yang mengakibatkan adanya perubahan kecepatan pengendapan partikel pada suatu pulb (suspensi)yang bergejolak. Partikel-partikel yang memiliki bentuk ukuran dan berat jenis yang berbeda, akan memiliki kecepatan pengendapan yang berbeda. Dimana bentuk ukuran dan berat jenis partikel akan menentukan besarnya gaya pengendapan (∑F) dari suatu partikel. Hal ini dapat dilihat pada persamaan di bawah ini menurut Pryor, E. J, 1965. Pada

kondisi hindered

settling besarnya

gaya pulsion (Fpulsion)

akan

diteruskan sama besar untuk setiap partikel. Partikel dengan gaya pengendapan lebih besar dari gaya pulsion (∑F > FPulsion), akan tetap tenggelam. Sedangkan partikel dengan gaya pengendapan yang lebih kecil dari gaya pulsion (∑F < FPulsion), akan terangkat menuju permukaan fluida. Hal ini akan menimbulkan perbedaan kecepatan pengendapan partikel. Pada awal jatuhnya mineral menuju medium pemisah (fluida) nilai terminal velocity dari mineral akan menentukan posisi dari mineral

pada

proses

pemisahan. 3.

Consolidation trickling Consolidation trickling pada akhir jatuh merupakan suatu keadaaan pada

saatsuction dari bed. Bed akan merapat sehingga mineral yang mempunyai ukuran butir yang kecil dengan berat jenis besar akan mempunyai kesempatan untuk menerobos celah-celah dari bed. Sedangkan mineral besar dengan berat jenis kecil tidak sanggup berpindah karena pengaruh perbedaan kecepatan pengendapan

mineral dengan bed. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar berikut.Dari ketiga proses tersebut terjadilah proses pemisahan mineral yang memiliki perbedaan dalam berat jenis pada jig. Pada pemisahan mineral tersebut, perbedaan dari nilai terminal velocity dari suatu mineral menjadi faktor yang utama pada proses pemisahan.

E. Mekanisme Kerja Cara kerja dari alat ini di mana pertama umpan masuk melalui lubang jig yang disebut pulp, umpan dimasukan bersama aliran fluida. Saat umpan masuk rag setelah bergerak naik dan turun yang disebut pulsion dan suction di bantu dengan hutch water. Fungsi hucth water pada konsentrasi jig: 1.

Untuk meminimalisir ruangan yang vakum pada saat suction sehingga hisapan akibat suction berkurang

2.

Menambah air untuk memperkirakan apakah suatu mineral akan dapat dipisahkan dengan baik atau tidak dari mineral lainnya adalah dengan cara mengetahui kriteria concentration. Adapun agar mendapatkan hasil yang lebih baik rag yang digunakan harus

memiliki berat jenis diantara mineral ringan dan berat yang akan dipisahkan. Jika Ukuran rag yang besar akan memberikan celah yang besar, sehingga mineral berat lebih bebas bergerak turun dan akan menambah jumlah konsentrat. Rag yang terlalu tebal akan menyulitkan partikel-partikel untuk lolos pada lapisan rag dan ini akan mengurangi konsentrat. Fungsi rag pada jig antara lain : 1.

Meratakan dorongan ke atas selama pulsion, sekaligus mencegah dorongan sebagian.

2.

Sebagai pengatur atau pengendali dan mencegah mineral ringan lewat menuju konsentrat.

3.

Pada

saat pulsion,

suspense sehingga

lapisan

ditambah

membuat

perbandingannya yang sangat besar. 4.

Mencegah lolosnya mineral ringan.

mineral

kondisi hindered

akan

membentuk

settling,

dengan

Sehingga dapa dibuat mekanisme nya sebagai berikut : Umpan berupa slurry dengan 25% - 45% padatan masuk pada salah satu ujung jig mengalir membentuk arus horizontal dipermukaan jig.Partikel – partikel terutama yang berbutir halus terbawa arus dan keluar pada ujung yang lainnya.Pengendapan partikel pada arus horizontal ini mengikuti mekanisme pengendapan seperti pada palong. Partikel – partikel yang mengendap dari arus horizontal masuk kedaerah dimana jigging bekerja yaitu daerah antara arus horizontal dan ayakan. Mekanisme jigging seperti percepatan differensial hindered settling dan trickling bekerja didaerah tersebut yang dapat dibedakan antara daerah roughing sebelah atas dan daaerah separating dibawahnya.Partikel – partikel didaerah roughing terutama terdiri dari partikel middling dan partikel mineral ringan yang berusaha masuk kedaerah separating. Mineral ringan didorong keatas memasuki daerah tertransportasi dan terbawa arus horizontal.Middling memiliki peluang masuk kedaerah separating, daerah separating dengan mudah menerima mineral berat dan berusaha mendorong keatas middling.Consolidation trickling terjadi didaerah ini, mineral berat dan besar dengan cepat mencapai permukaan ayakan diikuti mineral berat kecil melalui daerah roughing dan separating, dan dengan mekanisme consolidation trickling melewati mineral berat besar.