Laporan Modul 8, MG 3017 Flotasi Mineral Sulfida Farah Rizka Rahmatia (12113044)/1/22-02-2016 (12113044)/1/22-02-2016 Asisten : Rachmi Anindya Dewi (12512013) Abst Abstrak – Praktikum Modul 8
– Praktikum ini bertujuan
untuk mempelajari proses flotasi yang memanfaatkan sifat permukaan pada mineral sulfida serta mengetahui faktor faktor yang mempengaruhi flotasi. Percobaan dilakukan dengan menggunakan umpan material sulfida PbS yang selama proses flotasi diberikan variasi kondisi pH yang berbeda. Sehingga, melalui pengolahan data menggunakan tabel dan grafik dapat diperoleh informasi kondisi optimum untuk proses flotasi material PbS.
tidak terlalu besar atau tidak terlalu kecil. Sehingga diperoleh ukuran butir yang optimum untuk proses flotasi.
A. Tinjauan Pustaka
Flotasi berasal dari kata float yang artinya mengapung atau mengambang. Flotasi diartikan sebagai proses pemisahan mineral dengan mineral lain pada cairan/larutan. Flotasi dilakukan dengan mengapungkan partikel bijih ke permukaan melalui pengangkatan buih dengan menggunakan bahan kimia tertentu dan udara. Proses ini umum digunakan untu memisahkan mineral berharga dari mineral tak berharga untuk menaikan kadar konsentrasi suatu mineral.
conditioning Tahap conditioning yang bertujuan untuk membuat suatu mineral tertentu hidrofobik, sedangkan lainnya hidrofilik. Pada tahap ini, dibuat pulp dan dimasukkan reagen ke dalamnya, proses ini dilakukan dalam keadaan basah. Reagen tersebut ialah reagen kolektor, frother dan modifier. dan tahap pengapungan mineral (aerasi). Terakhir, dilakukan flotasi atau aerasi dengan mengalirkan udara ke dalam pulp sehingga terbentuk gelembung-gelembung udara. Gelembung udara yang diinjeksikan ke dalam sel flotasi akan mengapungkan mineral yang bersifat hidrofobik dan memisahkannya dari yang bersifat hidrofilik. Sehingga, pada proses ini, mineral berharga dan mineral tak berharga dapat dipisahkan pada waktu yang bersamaan.
Proses flotasi memanfaatkan sifat permukaan mineral. Mineral yang sifatnya hidrofobik atau tidak suka air akan terikat pada gelembung udara dan terbawa ke permukaan larutan dan membentuk buih. Sedangkan, mineral yang suka air atau hidrofilik akan tetap berada di fasa air. Buih yang dihasilkan oleh gelembung udara akan dipisahkan dari cairan.
Gambar 2. Prinsip kerja alat flotasi
Gambar 1. Ilustrasi mineral hidrofobik dan hidrofilik
Secara umum, pemisahan dengan cara flotasi dilakukan dengan 3 tahap, yakni :
tahap liberasi Tahap liberasi dilakukan melalui crushing atau grinding yang yang diteruskan dengan pengayakan atau classifying . Tahap ini dimaksudkan agar ukuran butir mineral seragam dan lebih kecil. Ukuran yang dihasilkan melalui grinding dan crushing
Gambar 3. Ilustrasi alat flotasi
Reagen yang digunakan pada proses flotasi bertujuan untuk mengubah sifat-sifat kimia dari pasrtikel. Namun, hanya untuk mengubah sifat permukaan partikel yang menyerap (adsorpsi) reagen tersebut. Reagen flotasi terbagi menjadi 3, yaitu : kolektor, modifier dan frother.
Laporan Modul 8, MG 3017 Flotasi Mineral Sulfida Farah Rizka Rahmatia (12113044)/1/22-02-2016 Asisten : Rachmi Anindya Dewi (12512013) Reagen kolektor adalah senyawa organic yang dimasukkan untuk mengubah permukaan mineral dari hidrofilik menjadi hidrofobik dengan proses penyerapan (adsorpsi). Penggunaan ko Contoh dari reagen kolektor : xanthate, asam oleik. Reagen modifier merupakan reagen kimia yang diperlukan untuk mengintensifkan selektifitas dari pekerjaan kolektor dan memodifikasi lingkungan/kondisi flotasi sesuai yang diperlukan. Reagen modifier antara lain pH regulator (mengatur pH), activator (meningkatkan kerja kolektor), dispersant (mencegah terjadinya sliming), dan depresan (menambahkan sifat hidrofobik ke partikel solid). Reagen frother (pembuih) ialah suatu zat yang diperlukan untuk mengstabilkan gelembung-gelembung udara dalam air. Sehingga, tegangan permukaan dari gelembung lebih stabil dan tidak mudah pecah saat membawa partikel-partikel mineral.
1.2 Data Percobaan
Percobaan menggunakan material PbS. Dari percobaan, diperoleh data berat konsentrat pada 4 kondisi pH dan berat PbS dalam konsentrat pada 4 kondisi pH. a.
Hasil flotasi dengan variasi pH
b.
Hasil AAS
Proses flotasi dipengaruhi oleh beberapa faktor operasi yakni ukuran partikel, persen solid, derajat oksidasi, pH, reagen, kecepatan putaran pengaduk dan waktu conditioning . B. Percobaan dan Data Percobaan 1.1 Prosedur Percobaan 1.3 Pengolahan Data Percobaan
Rumus-rumus yang digunakan dalam pengolahan data ialah sebagai berikut :
% berat konsentrat =
% PbS =
x 100%
% Recovery =
x 100%
x 100%
Diperoleh hasil perhitungan sebagai berikut : a.
% Berat Konsentrat
% Berat
pH
Konsentrat
6
8
9
11
Konsentrat 1
12.07084
11.69229
10.86935
12.51522
Konsentrat 2
8.387373
9.21031
12.45268
6.952171
Laporan Modul 8, MG 3017 Flotasi Mineral Sulfida Farah Rizka Rahmatia (12113044)/1/22-02-2016 Asisten : Rachmi Anindya Dewi (12512013) Konsentrat 3
15.53047
17.78531
7.61052
15.82672
Konsentrat 4
18.29553
19.7439
18.14411
17.14671
% Berat Konsentrat vs pH 25
b.
Total % Berat Konsentrat
pH
c.
t a r t 20 n e s 15 n o k t 10 a r e b 5 %
Total % berat konsentrasi
6
54.28420949
8
58.43181145
9
49.0766648
11
52.44083084
% Berat Konsentrat 1 % Berat Konsentrat 2 % Berat Konsentrat 3
0
0
5
10
15
pH
% Berat Konsentrat 4
% PbS dalam Konsentrat
% PbS dalam konsentrat vs pH %PbS di
pH
Konsentrat
6
8
9
11
Konsentrat 1
45.82674
48.77941
37.66784
46.38082
Konsentrat 2
22.52769
18.46427
25.10601
25.42646
Konsentrat 3
17.58307
17.26587
20.38869
16.92024
Konsentrat 4
14.0625
15.49046
16.83746
11.27248
d.
% Recovery PbS
% Recovery
pH
PbS
6
8
9
11
Konsentrat 1
31.54527
29.22095
31.39912
24.17398
Konsentrat 2
15.50715
11.06089
20.92784
13.25243
Konsentrat 3
12.10347
10.34299
16.99558
8.818935
Konsentrat 4
9.680054
9.279447
14.03535
5.875285
e.
60
t a r t 50 n e s 40 n o K30 m a 20 l a d S 10 b P 0 %
Total % Recovery PbS
pH
% Recovery PbS
6
68.83594282
8
59.90428078
9
83.35787923
11
52.12062958
Kemudian, pengolahan data diatas disajikan dalam bentuk grafik, sebagai berikut :
% PbS di Konsentrat 1 % PbS di Konsentrat 2 % PbS di Konsentrat 3 0
5
10
15
pH
% PbS di Konsentrat 4
% Recovery PbS vs pH 35 % Recovery PbS konsentrat 1
S 30 b P 25 y r 20 e v o15 c e R10 % 5
% Recovery PbS konsentrat 2
0 0
5
10 pH
15
% Recovery PbS konsentrat 3
Laporan Modul 8, MG 3017 Flotasi Mineral Sulfida Farah Rizka Rahmatia (12113044)/1/22-02-2016 Asisten : Rachmi Anindya Dewi (12512013)
Total %Recovery PbS vs pH 100
S b P y r e v o c e R % l a t o T
80 60 40
Recovery PbS vs pH
20 0 0
5
10
15
pH
D. Analisis Hasil Percobaan
Dari pengolahan data pada tabel dan grafik % berat konsentrat, konsetrat 4 memiliki % berat konsentrat yang paling tinggi jika dibandingkan dengan konsentrat lainnya pada tiap kondisi pH. Hal ini dapat terjadi karena, konsentrat 4 merupakan konsentrat paling akhir yang diambil dalam percobaan. Sehingga, memungkinkan bahwa buih yang diambil ikut membawa material lain atau pengotor. Pada grafik kadar PbS dalam konsentrat, diperoleh informasi bahwa konsentrat 1 memiliki kadar PbS yang paling pada seluruh kondisi pH. Hal ini disebabkan karena buih yang diambil sebagai konsentrat 1 diambil lebih dahulu disbanding 3 konsentrat lainnya. Buih tersebut akan memiliki kandungan PbS yang lebih banyak. Akibatmya, semakin banyak buih yang telah terambil sebagai konsentrat, maka kadar PbS pada konsentrat setelahnya akan semakin berkurang. Grafik % Recovery PbS di tiap konsentrat juga mengikuti tren yang terdapat pada grafik % PbS. Dimana, % recovery PbS diperoleh paling tinggi pada konsentrat 1 dan semakin menurun pada konsentrat-konsentrat setelahnya. Dari grafik dan tabel total % recovery PbS, tiap konsentrat dalam lingkungan pH 9 memiliki % recovery yang paling tinggi jika dibandingkan lingkungan pH lainnya. Total % recovery dengan lingkungan pH 11, memiliki persentase paling rendah. Sehingga, pada kondisi lingkungan yang terlalu basa dapat menurunkan % recovery PbS. Sehingga, dari informasi di atas, percobaan flotasi menggunakan material PbS kali ini, terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi percobaan : a. b.
kondisi pH urutan pengambilan buih (konsentrat).
Dimana kondisi pH yang ideal ialah kondisi pH 9. Hal ini sesuai dengan karakteristik mineral sulfida dalam proses flotasi optimum pada pH basah. Serta, urutan pengambilan buih yang dilakukan di awal percobaan akan memiliki persentase kadar dan recovery PbS yang paling tinggi. Kedua faktor di atas merupakan salah satu faktor operasi yang dapat mempengaruhi proses flotasi dan berperan penting pada percobaan ini. Kondisi pH pada percobaan dapat diatur oleh kerja reagen modifier. Reagen modifier yang berperan dalam mengatur kondisi pH ialah pH regulator. Banyak sedikitnya tetes reagen yang dimasukkan saat proses conditioning akan mempengaruhi tinggi rendahnya pH. Reagen lain yang mempengaruhi hasil percobaan ialah reagen kolektor dan frother. Dimana, kolektor yang dipakai pada percobaan ialah Xanthate dan jumlahnya tidak boleh terlalu banyak atau sedikit. Jika kolektor terlalu banyak, maka sudut kontak antara fasa padat-gas akan semakin besar dan menyebabkan terjadinya flokulasi yang menghancurkan gelembung. Begitu pula dengan penambahan frother, tidak boleh terlalu banyak atau sedikit. E. Jawaban Pertanyaan dan Tugas
1. Membuat grafik dan penjelasannya Jawab : Grafik disajikan dalam bagian Pengolahan Data Percobaan dan dijelaskan pada bagian Analisis Hasil Percobaan 2. Membandingkan literatur dengan percobaan yang optimum Jawab : Data yang diperoleh pada percobaan sesuai dengan prinsip bahwa terdapat jumlah reagen optimum sehingga perolehan (recovery) mineral mengalami nilai maksimum. Reagen yang ditambahkan tidak boleh terlalu banyak atau terlalu sedikit. Sebagai contoh, pada percobaan, kondisi pH yang optimum ialah pH 9. Sehingga, bila kondisi awal saat conditioning pH kurang dari 9, bisa ditambahkan reagen tertentu sehingga mencapai pH optimum. Dimana, pH optimum untuk mineral sulfide pada proses flotasi ialah pH basah. 3. Cara kerja reagen kolektor, frother dan modifier Jawab :
Laporan Modul 8, MG 3017 Flotasi Mineral Sulfida Farah Rizka Rahmatia (12113044)/1/22-02-2016 Asisten : Rachmi Anindya Dewi (12512013) Reagen kolektor ditambahkan untuk meningkatkan kontak antara partikel mineral dan gelembung udara dalam pulp. Jika kolektor yang digunakan jumlahnya terlalu sedikit, maka sulit untuk mengapungkan mineral secara selektif. Namun jika ditambahkan terlalu banyak, menghasilkan flotasi yang tidak baik. Bertambahnya konsentrasi kolektor akan mengakibatkan kerapatan adsorpsi meningkat sehingga membentuk lapisan teradsorpsi pada antar muka. Reagen modifier digunakan untuk mengintensifkan selektifitas pekerjaan kolektor. Suatu jenis modifier akan memperkuat tarikan kolektor terhadap partikel mineral yang akan mengapung, tetapi jenis lain dapat memperlemah tarikan tersebut sehingga sifat kebasaan dari permukaan mineral meningkat. Frother dipakai dalam flotasi guna membentuk buih dan busa. Reagen ini mempunyai permukaan yang aktif dan umumnya terkonsentrasi pada antar muka udara-air. Adanya frother dalam flotasi akan meningkatkan kekuatan gelembung udara. Sehingga dapat memperbaiki kondisi penempelan partikel mineral dan menaikkan stabilitas busa. Selain itu, frother juga memberikan tendensi untuk membulatkan dan menghaluskan bentuk dari gelembung udara dalam kolom air. F. Kesimpulan
Flotasi merupakan proses pemisahan mineral dari pengotornya dengan cara pengapungan. Prinsip yang digunakan dalam flotasi yakni sifat permukaan mineral, yakni hidrofobik (tak suka air) dan hidrofilik (suka air). Proses flotasi dipengaruhi oleh beberapa faktor operasi seperti pH, persen solid, derajat oksidasi, reagen, kecepatan putaran pengaduk, ukuran partikel dan waktu conditioning . Pada percobaan kali ini, faktor penting yang memengaruhi hasil flotasi ialah kondisi pH dan urutan pengambilan konsentrat. Pada praktikum kali ini, diperoleh informasi bahwa pH optimum untuk umpan berupa material PbS ialah kondisi pH 9. Pada kondisi ini, presentase kadar dan recovery lebih tinggi jika dibandingkan dengan kondisi pH lainnya. G. DAFTAR PUSTAKA
Modul Praktikum MG 3017 Pengolahan Bahan Galian http://www.scribd.com/doc/187428530/m-11-flotasi http://kiradminner.blogspot.co.id/2011/04/konsentrasi.html http://documents.tips/documents/laporan-praktikumkonsentrasi-flotasi.html
Laporan Modul 8, MG 3017 Flotasi Mineral Sulfida Farah Rizka Rahmatia (12113044)/1/22-02-2016 Asisten : Rachmi Anindya Dewi (12512013) H. Lampiran
Proses Flotasi di Industri
