Proses Pengolahan Bahan Galian Mengunakan Uji Kominusi , Settling Test , Panning , Sluicing , dan Floatasi di Laboratorium Teknologi Mineral Dan Batubara (Mineral Processing Process Using Comminution Test, Settling Test, Panning, Sluicing, And Floatation At The Mineral And Coal Technology Laboratory) Adit Ajie Nugraha1,Ainun Reski Taufiq2,Arya Lawing Sembiring3,Anandyta Suci Ramdani4,Muhammad Ikshan Hamsyah5,Ryan Andreas Saragih6,Satria Nur Ramadhan7,Tito Arie Ananta Mahendra 8 PROGRAM STUDI. S1 TEKNIK PERTAMBANGAN. FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MULAWARMAN. Titoananta94@gmail.com Abstrak Batubara merupakan salah satu jenis batuan sedimen yang mengalami pelapukan selama jutaan tahun yang dimana barubara ini tersusun atas unsur-unsur karbon,belerang,dan oksigen . batubara sendiri memiliki beberapa jenis mulai dari lignite yang memiliki kualitas terendah lalu ada bituminous dan sub-bituminous yang memeliki kualitas menengah serta anthracite yang memiliki kualitas paling tinggi,batubara memiliki unsur pengotor(tailing) dimana pengotor ini dapat dipisahkan melalui Pengolahan Bahan Galian yaitu proses Floatasi sehingga nantinya akan di dapatkan konsentrat batubara itu sendiri Kata kunci : Batubara,Floatasi,Pengolahan Bahan Galian Abstract Coal is a type of sedimentary rock that has weathered for millions of years where coal is composed of the elements carbon, sulfur and oxygen, coal itself has several types starting from lignite which has the lowest quality then there are bituminous and sub-bituminous which have medium quality and anthracite which has the highest quality, coal has impurities (tailings) where these impurities can be separated through Mineral Processing, namely the Flotation process so that later the coal concentrate itself will be obtained Keyword: Silted clay, physical properties, soil mechanics PENDAHULUAN dari material hasil penambangan sehingga nilai jual Pengolahan bahan galian mineral processing adalah bijih semakin tinggi Beberapa kegiatan dari salah satu bidang disiplin ilmu pertambangan yang pengolahan bahan galian ini seperti kominusi, yaitu mempelajari tentang bahan galian khususnya teknik- proses reduksi ukuran butir sesuai target keinginan. teknik dalam meningkatkan kadar bijih pada suatu Settling test, yaitu pemisahan material berharga dan material hasil penambangan. Proses ini memiliki tidak berharga melalui pengendapan. Sluicing, tujuan utama untuk meningkatkan kadar suatu bijih merupakan proses pemisahan mineral yang memiliki berat jenis berbeda menjadi mineral yang tinggi, maka liberasi atau kominusi yang baik adalah terpisah oleh pengaruh gaya gravitasi dalam media hal yang penting dilakukan. air. Panning, proses pemisahan mineral berharga dengan pengotornya berdasarkan perbedaan berat jenis pada aliran fluida horizontal menggunakan alat Feed Terbesar LRR = πππππ’π ππππππ ππ………..…........................(1) ARR = 0,85 x πΊπππ dulang. Serta floatasi merupakan metode fisika kimia untuk memisahkan mineral Setting ………………..........................(2) dengan memanfaatkan sifat permukaan mineral yaitu sifat Lubang ayakan umpan RR=ππ’ππππ ππ¦ππππ πππππ’π.…...…………..........…(3) hidrofilik dan hidrofobiknya. WRR = Feed Terbesar π …..……...................….....(4) Oleh karea itu dilakukannya praktikum pengolahan bahan galian ini adalah untuk menentukan nilai Recovery = Total Produk Total Umpan x 100% ...…...….……..(5) kominusi , sluicing , settling test , panning , dan floatasi Keterangan : LRR = Limiting Reduction Ratio Kominusi ARR = Apperent Reduction Ratio Kominusi adalah suatu proses untuk mengubah WRR = Working Reduction Ratio ukuran suatu bahan galian menjadi lebih kecil, hal (Dea, 2019). ini bertujuan untuk memisahkan atau melepaskan bahan galian tersebut dari mineral pengotor yang Sluicing melekat bersamanya. Kominusi terbagi dalam 3 tahap, yaitu primary crushing (menggunakan jaw Dalam kegiatan pengolahannya endapan placer crusher), secondary crushing (menggunakan jaw memiliki banyak ragam jenis pengolahan, tetapi crusher) dan tertiary crushing (menggunakan cone umumnya memanfaatkan sifat fisik dari bahan crusher) (Wills, 2006). galian tersebut dengan metode gravitasi yang merupakan metode pemisahan mineral yang Liberasi mineral berharga dari gangue adalah didasarkan kepada perbedaan massa jenis antara tercapai nya dengan reduksi ukuran atau kominusi, material konsentrat dan material pengotor. Metode yang melibatkan penghancuran dan penggilingan gravitasi akan lebih efektif apabila dilakukan pada sedemikian rupa sehingga didapat produk, produk material dengan diameter yang seragam, karena adalah campuran partikel mineral dan gangue yang pada perbedaan diameter besar perilaku material relatif bersih, yaitu mineral bijih yang dibebaskan ringan (massa jenis kecil) akan sama dengan atau bebas. Tujuan kominusi adalah liberasi di material berat dengan diameter kecil. Sehingga ukuran partikel yang paling kasar. Jika tujuan itu sebelum dilakukan proses pengolahan (separation), tercapai, maka tidak hanya energi yang dapat tahap awal harus dilakukan proses screening terlebih dihemat tetapi juga dengan mengurangi jumlah dahulu menggunakan trommel screen ataupun sieve pengeluaran tahapan shaker. Setelah itu baru masuk kedalam alat tahapan menjadi lebih mudah dan lebih murah untuk pengkonsentrasian. Salah satu alat yang dapat dioperasikan. Jika diperlukan produk padat bermutu dilakukan untuk pengkonsentrasian dengan metode pemisahan. Berikutnya gravitasi yang paling sederhana adalah alat sluice melakukan pemisahan. Ukuran partikel, bentuk dan box. Sluice box merupakan salah satu alat densitas semua mempengaruhi efisiensi pemisahan. pengolahan yang masuk kedalam bagian pemisah Pemisahan Media Padat (DMS) terjadi di media (separation). Alat ini biasa digunakan pada tambang fluida dengan kepadatan antara fraksi ringan dan semprot untuk lapisan alluvial. Dimana lapisan berat alluvial ini disemprot dengan air bertekanan tinggi tergantung pada kepadatan saja. untuk mendapatkan menggunakan pompa sederhana untuk melepaskan data butiran material berharga dengan fragmen alluvial. menggunakan berat jenis dengan bantuan media air Selanjutnya aliran lumpur alluvial ini disemprotkan dapat menggunakan beberapa persamaan seperti ke dalam sluice box tersebut untuk dilakuan proses berikut : yang akan ataupun dipisahkan. hasil dari Pemisahannya pengujian dengan pemisahan awal Berat padatan = % Solid × Berat Air (gr)…......(12) ( tππππππ × BJ π‘ππππππ) π‘ = (π‘πππππππ × π΅π½ π‘πππππππ) + (πonsentrasi × π΅π½ ππππ πππ‘πππ π) × 100% ..(6) Tinggi tabung = π=( ( ππππ πππ‘πππ π ×π΅π½ ππππ πππ‘πππ π) π‘πππππππ × π΅π½ π‘πππππππ) + (ππππ πππ‘πππ π × π΅π½ ππππ πππ‘πππ π) F×f × 100% πππππ‘ πππ + πππππ‘ π ππππ ππ₯πΏ ..(7) Volume Endapan = P × L × Tinggi Endapan…(14) = C × c + T × t…...……..........................(8) Kecepatan Endapan = % recovery = πΆ ×π πΉ ×π ..………..(13) ππππππ πΈππππππ π‘ …….........(15) 100%...................…....……..(9) Volume endapan = π½π’πππβ πππππππ πππππ‘ πππππ …….………..(16) F K = πΆ .........…………………….………….…...(10) π½π’πππβ π΄ππ Volume air = πππππ‘ πππππ πππ …...…………….….(17) Dimana : F : Feed Volume Total = Volume padatan + volume air..(18) f : Kadar feed Luas = P × L ………………..............................(19) C : Konsentrat c : Kadar konsentrat ππππ’π π = T : Tailing πππ π π πππ πππ π π ππππππ × 100% …………..........(20) t : Kadar tailing Dimana Coc = π΅π½ ππππ πππ‘πππ π − π΅π½ πππ π΅π½ π‘πππππππ − π΅π½ πππ …..............…….......(11) P = Panjang L = lebar (Riki, 2018). t = Waktu pengendapan (Metso , 2015). SettlingTest Panning Pemisahan gravitasi memanfaatkan laju pengendapan berbagai partikel dalam air untuk Panning adalah proses pemisahan mineral berharga untuk memisahkan mineral dengan memanfaatkan dengan pengotornya berdasarkan perbedaan berat sifat permukaan mineral yaitu sifat hidrofilik dan jenis pada aliran fluida horizontal lebih condong hidrofobik nya. Pada proses floatasi diperlukan secara manual karena menggunakan alat dulang. bahan kimia tambahan berupa zat kolektor. Kolektor Panning merupakan salah satu cara pengambilan merupakan reagen yang memiliki permukaan sampel dalam eksplorasi, yaitu digunakan untuk selektif, karena mempunyai gugus hidrofobik dan mengetahui jumlah penyebaran mineral berharga hidrofilik. Salah satu bahan kimia yang dapat yang tertransportasi oleh aliran sungai dari batuan digunakan sebagai zat kolektor adalah bahan kimia induknya. Panning memiliki keterbatasan dalam yang mengandung surfaktan seperti deterjen. Selain jumlah konsentrat yang dapat terambil, sehingga lebih ekonomis, deterjen memiliki kemampuan metode ini tidak digunakan dalam skala besar atau seperti zat kolektor yaitu dapat mengubah sifat skala perusahaan. mengetahui Panning jumlah mineral digunakan untuk kompleks ion dari hidrofilik menjadi hidrofobik. berharga yang Selain itu deterjen dapat juga berfungsi sebagai tertransport oleh aliran air dari batuan induknya. pembuih. Ada dua macam dulang panning yang diketahui yaitu dulang emas dan dulang batu (Suryani, 2021). F = C+T…………………………......................(27) π × π΅π πππππππ % kadar T = (π ×π΅π πππππππ)+(πΆ×π΅π × 100% ....(21) πΆππππππ‘πππ‘) Abu batubara πΆ × π΅π πΆππππππ‘πππ‘ % kadar C = (π ×π΅π πππππππ)+(πΆ×π΅π × 100%….(22) πΆππππππ‘πππ‘) % feed = πΆπ+ππ‘ πΉ % Recovery = × 100 %..................................(23) = π΄ππ’ π΅ππ‘π’ππππ π΅ππ‘π’ππππ x 100%.............(28) Dimana : F = Feed C = Konsentrat πΆ×π πΉ×π × 100 %...........................(24) T = Tailling (Idiawati, 2013). πΉ πππ ππβ ππππ πππ‘πππ‘ = πΆ …................................(25) METODOLOGI π΅π πΆ−π΅π π΄ππ πππ = π΅π π−π΅π π΄ππ..................................…….......(26) Lokasi pengambilan berada di daerah Di jalan Dimana: C = Konsentrat c = Kadar konsentrat F = Feed f = Kadar feed T = Tailling T = Kadar tailing (Suryani, 2021). Wanyi, Sempaja Utara Kec. Samarinda Utara, Kota Samarida, Timur. Dengan titik koordinat X :518303 Y : 9953509 dengan jarak kurang lebih 7,4 km dan waktu tempuh kurang lebih 25 menit dengan Fakultas Teknik sebagai titik awal, Universitas Mulawarman. ketika kelapangan cuaca cerah dan terik. Tempat pengambilan sampel ini berada Floatasi Kalimantan di sekitaran permukiman. lokasi pengambilan sampel ini tidak jauh dari permukiman warga kondisi pengambilan sampel ini dalam Salah satu metode untuk memisahkan timbal adalah floatasi. Floatasi merupakan metode fisika kimia keadaan kering. Studi Literatur Gambar 1 Lokasi Pengambilan Kegiatan pengujian ini meliputi studi literatur dan percobaan di laboratorium. Studi literatur digunakan dari awal pengujian hingga analisis dan penarikan kesimpulan. Percobaan langsung di laboratorium meliputi pengujian kominusi, settling test, panning, sluicing dan flotasi. Setelah pengujian selesai, data yang terkumpul kemudian diolah dengan melakukan perhitungan dari data yang telah di dapat dari laboratorium. HASIL DAN PEMBAHASAN Kominusi Tabel 4.1 Data Hasil Pengamatan Ayakan No Gambar 2 Peta Kesampaian Daerah Ukuran ayakan(mm) 1 2 9,5 4,76 0 397,5 0 56,83 0 56,83 Under size % 100 43,17 3 2,38 44,2 6,32 63,15 36,85 4 1,68 18,2 2,60 65,75 34,25 5 1,19 10,6 1,51 67,26 32,74 229 32,74 100 0 699,5 100 6 pan Total Size Fraction Gram % Oversize % Tabel 4.2 Data Hasil Pengamatan Jaw Crusher Total Umpan Total Produk Feed Terbesar Produk Terbesar Gape Settling Gambar 3 Peta Geologi Regional Diagram Alir Penelitian 700 gr 699,5 gr 4,5 cm 4 cm 8,5 cm 2 cm Persiapan Mengumpulkan Artikel Tentang Batuan Settling Test Tabel 4.3 Data hasil Pengamatan Pengambilan Sampel Batuan Penelitian Di Laboratorium Pengujian Yang Dilakukan : Kominusi, Settling Test, Sluicing, Panning , Floatasi Tabu ng A B Hasil Dan Analisa Selesai Gambar 4 Diagram alir C D Konsent rat 2% Solid 2% Solid + 5 Gram Kapur 5% Solid 5% Solid + Waktu Men Deti it k 256 35 5 Tebal C m M Kecepata n Endapan 1 0,01 0,000003 89 41 115 1, 3 0,01 3 0,000007 58 63 56 25 2,5 0,0 25 0,00000 444 81 10 90 3, 5 0,0 35 0,00000 321 5 Gram Kapur 10 % Solid E 18 48 90 0,0 48 4 Working Reduction Rasio (WRR) yaitu 0,23 dan nilai Recovery (%) yaitu 99,92%. 0,00000 259 2. Berdasarkan pengujian Settling Test dari sampel yang diuji, volume endapan pada tabung A,B,C,D,dan E berturut turut yaitu 2,058 m3, 2.674 m3, 5.145 m3, 7,203 m3, 9.878 m3kecepatan endapan pada tabung A, B, C, D, dan E berturut-turut adalah 0,00000389 m/s, 0,00000758 m/s ,0,00000444 m/s, 0,000000321 m /s 0,00000259 m/s Volume padatan pada tabung A,B,C,D,E berturut turut adalah 0,00779 cm3 , 0.01311 cm3 , 0.00888 cm3 , 0.04816 cm3 , 0.05411 cm3 . serta nilai volume total tabung A,B,C,D,E berturut turut adalah 2.000.00779 cm3, 2.000.1311 cm3, 3 3 2.000.00888 cm , 2.000.04816cm , 2.000.04816cm3 3. Berdasarkan pengujian Panning dari sampel pasir yang di uji dengan berat konsentrat 47,1gr , tailling 160 gr , dan berat feed 207,1gr , maka diperoleh % kadar tailling 67,62 % , kadar konsentrat 32,37% , % feed 61,72% , Perhitungan % Recovery 11,92% , Nisbah Konsentrat 4,39 dan Criteria Of Concentration 2,006 4. Berdasarkan Pengujian Sluicing dengan berat konsentrat 33,8 gr , feed 600 gr , tailling 566,2 gr . maka diperoleh % kadar tailling 91,15% , % kadar konsentrat 8,849 , % kadar feed 86,51% , % recovery 0,575% , nisbah konsentrat 17,75 dan criteria of concentration 2,006 5. Berdasarkan pengujian Floatasi, dengan berat solid yaitu 300 ππ, berat air yaitu 2700 ππ, solar 6 ππ, dan detergen 10 ππ. Maka diperoleh berat konsentrat 279,1gr , % abu batubara 6,9 % Panning Tabel 4.4 Data Hasil Pengamatan No Konsentrat 1 2 Pasir Besi Pasir Silika Total Berat Jenis 4,31 2,65 Berat 47,1 gr 160 gr 207,1 gr Sluicing Tabel 4.5 Data Hasil Pengamatan No Konsentrasi Berat Jenis Berat MulaMula 1 2 Pasir Besi Pasir Silika 4,31 2,65 100 gr 500 gr Berat Setelah di Oven 33,8 gr 566,2 gr Floatasi Tabel 4.6 Data Hasil Pengamatan Berat Solid 300 Berat Air (gr) 2700 Solar (gr) 6 Detergen(gr) 10 Pada pengujian kominusi LRR 1,12,ARR 3,61,RR80 19,07 settling test m3kecepatan endapan pada tabung A, B, C, D, dan E berturut-turut adalah 0,00000389 m/s, 0,00000758 m/s ,0,00000444 m/s, 0,000000321 pengujian panning , tailling 566,2 gr . maka diperoleh % kadar tailling 91,15% , % kadar konsentrat 8,849 , % kadar feed 86,51% , % recovery 0,575% , nisbah konsentrat 17,75 dan criteria of concentration 2,006 dan flotasi ini didapatkan berat konsentrat 279,1 gr,% abu batau bara 6,9 % DAFTAR PUSTAKA Sukandarrumidi, 1998. Bahan Galian Industri. KESIMPULAN Adapun kesimpulan yang di peroleh dari hasil selama kegiatan berlangsung antara lain : 1. Berdasarkan pengujian Kominusi daari sampel batu yang diuji, didapatkan nilai Limiting Reduction Rasio (LRR) yaitu 1,12, nilai Apperent Reduction Rasio (ARR) yaitu 3,61, nilai Reduction Ratio 80 yaitu 19,07, nilai UGM Press. Yogyakarta Wills, B.A. Munn. N.J.T. 2006. Mineral Processing Technology. Elsevier Science & Technology Books Metso. 2015. Basics in Mineral Processing. Metso Corporation. Helsinki. Finland Kabupaten Sintang”. Universitas Tanungpura. Pontianak Riki Ludiansyah, Hersenanton Catur Widiatmoko, Sriyanti. 2018. “Rancangan Alat Sluice Box Berdasarkan Kemiringan dan Ukuran Butir Guna Memperoleh Nilai Recovery Optimal pada Hematit (Fe2o3) di Pesisir Pantai Cibobos Kecamatan Bayah Kabupaten Lebak Provinsi Banten” Vol. 4 No. 2. Fakultas Teknik. Universitas Islam Bandung Suryani, Dewi. 2021. “Pengolahan Bahan Galian Metode Panning”. Fakultas Teknik. Universitas Negeri Padang Idiawati Nora, Annisa Triante, Nelly Wahyuni. 2013. “Pemisahan Timbal (Pb) dalam Galena dengan Metode Flotasi Menggunakan Deterjen”. Vol. 3 No. 1 : 0105. Fakultas Mipa. Universitas Tanjungpura Dea Hartika Asri, Sutarto Yosomulyo, Yoga Herlambang. 2019. “Analisis Efektifitas Penggunaan Crusher Shan Bao PE-400 dan PEX ( 250 X 1000) Pada Pabrik Peremukkan Andesit Untuk Mencapai Target Produksi sebesar 225 Ton perhari di Lapangan X PT. Bukit Labu Mining UCAPAN TERIMA KASIH Dalam penyusunan Tugas Besar Praktikum Pengolahan Bahan Galian ini tidak terlepas dukungan dari berbagai pihak. Penyusun secara khusus mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada semua pihak yang telah membantu. Penyusun banyak menerima bimbingan, petunjuk dan bantuan serta dorongan dari berbagai pihak baik yang bersifat moral maupun material. Pada kesempatan ini penyusun menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: (1) Tuhan YME dengan segala rahmat serta karuniaNya yang memberikan kekuattan bagi penyusun dalam menyelesaikan Tugas Besar Praktikum mekanika tanah ini, (2) kepada kedua orang tua tercinta yang selama ini telah membantu penyusun dalam bentuk perhatian, kasih sayang, semangat, serta doa yang tidak hentihentinya mengalir demi kelancaran dan kesuksesan penyusun dalam menyelesaikan Tugas Besar Praktikum mekanika tanah ini, (3) kepada Bapak Ir. Windhu Nugroho, ST.,MT. selaku dosen mata kuliah Pengolahan Bahan Galian (4) Dan kepada Sokkia Sokisha dan Reza Ferdyan selaku asisten pendamping kelompok 5 serta asisten praktikum yang telah membantu berjalannya praktikum Pengolahan Bahan Galian (5) kepada teman-teman kelompok 5 yang selalu bersemangat untuk melakukan kegiatan Tugas Besar Pengolahan Bahan Galian (6) seluruh teman- teman Teknik Pertambangan 2021 yang selalu merangkul satu sama lain dalam kegiatan praktikum dan tugas besar