Dokumen tersebut membahas proses pengolahan bahan galian yang terdiri dari tiga tahap yaitu preparasi, pemisahan, dan dewatering. Tujuannya adalah memisahkan mineral berharga dari pengotor, mengontrol ukuran partikel, dan meningkatkan kadar mineral. Proses ini bermanfaat untuk mengurangi biaya transportasi dan peleburan serta mengurangi kerugian mineral. Metode pemisahan yang dijelaskan meliputi flotasi, HTS, dan gravitasi.

1. Kuliah 11

2. Pengolahan Bahan
Galian

3.  Apa itu pengolahan bahan galian?

4. PENDAHULUAN
Pengolahan bahan galian adalah suatu proses pemisahan mineral berharga
secara ekonomis berdasarkan teknologi yang ada sekarang. Berdasarkan
tahapan proses, pengolahan bahan galian dapat dibagi menjadi tiga tahapan
proses, yaitu : tahap preparasi, tahap pemisahan dan tahap dewatering.

5. TUJUAN
Kegiatan pengolahan bahan galian bertujuan untuk :
 Membebaskan mineral berharga dari mineral pengotornya (meliberasi)
 Memisahkan mineral berharga dari pengotornya
 Mengontrol ukuran partikel agar sesuai dengan proses selanjutnya
(reduksi ukuran)
 Mengontrol agar bijih mempunyai ukuran yang relatif seragam
 Mengontrol agar bijih mempunyai kadar yang relative seragam
 Membebaskan mineral berharga
 Menurunkan kandungan pengotor (menaikkan kadar mineral berharga)

6. KEUNTUNGAN
Keuntungan dengan dilakukannya proses pengolahan bahan galian :
 Mengurangi ongkos / biaya pengangkutan
 Mengurangi ongkos / biaya peleburan
 Mengurangi kehilangan mineral berharga pada saat peleburan

7. SYARAT
Beberapa syarat yang perlu diperhatikan dalam PBG :
 Ada perbedaan sifat yang dikehendaki
 Lepas / bebas (terliberasi)

8. STUDI BAHAN BAKU
Informasi atau data mineral yang diperlukan diantaranya :
 Macam dan komposisi mineral dalam bahan galian
 Kadar masing-masing mineral dalam bahan galian
 Besar ukuran dan distribusi ukuran
 Distribusi mineral-mineralnya
 Macam dan tipe ikatan mineral-mineralnya
 Derajat liberasi mineral-mineralnya
 Sifat-sifat fisik mineralnya seperti berat jenis, kemagnetan, konduktivitas listrik,
sifat-sfat permukaan mineralnya dan sebagainya
 Persyaratan kualitas bahan galian sebaai bahan baku untuk ekstraksi logam atau
untuk suatu industri
 Teknologi bahan galian yang digunakan.

9. Pergerakan Media Gerus

10. DASAR-DASAR ISTILAH PBG
 Pulp : Suatu campuran yang dianggap homogen antara lain dengan padatan (solid).
 Persen solid / padatan : Jumlah berat solid yang ada dalam pulp, dinyatakan
dalam persen (%).
 Dilution : Perbanding antara berat air dengan berat solid yang ada dalam pulp.
 Solid factor : Perbandingan antara jumlah berat solid dan berat air yang ada dalam
pulp.
Contoh : Pulp dengan persen solid : 20 %
Artinya dalam pulp tersebut ada : 20 padatan
80 air
Maka : Dilution : 80/20 = 4
Solid factor : 20/80 = ¼

11. DASAR-DASAR ISTILAH PBG
 Recovery (perolehan) : Jumlah berat logam (mineral) yang terambil dalam suatu
proses (pengolahan /penambangan) dibandingkan dengan jumlah logam
(mineral)keseluruhan yang ada dalam feed / umpan, dinyatakan dalam % (persen).
 Dimana :
F = Berat umpan (feed), ton
K = Berat konsnetrat, ton
T = Berat tailing, ton
f = kadar (berat logam) dalam umpan (%)
k = kadar (berat logam) dalam konsentrat (%)
t = kadar (berat logam) dalam tailing (%)
%
100


F
K
R
%
100
.
.


f
F
k
K
%
100
)
(
)
(




t
k
f
t
f
k

12. DASAR-DASAR ISTILAH PBG
 Material balance : Jumlah material yang masuk dalam proses
harus sama dengan yang yang keluar dari proses.
 Ratio of concentration (RoC) : perbandingan antara berat bijih
awal (F) dengan produk (K) dengan kata lain berat bijih (ton
atau kg) yang diperlukan untuk mendapatkan 1 satuan berat
konsentrat (ton atau kg).
Contoh :
t
T
k
K
f
F
T
K
F
.
.
. 



K
F
ROC 
t
f
t
k



5
2
10


13. C
r
u
s
h
i
n
g
>
Tahapan PBG
I. Preparasi
1. Sampling
2. Kominusi
(membebaskan mineral)
Crushing =
>1/20 Inchi
Grinding =
<1/20 Inchi
3. Sizing (pemisahan
berdasarkan ukuran)
Screening
Classifier
Hydrocyclone
II. Konsentrasi
Flotasi (perbedaan
tegangan permukaan)
HTS (sifat kelistrikan)
MS (sifat kemagnetan)
Hand sorting (kilap)
Gravitasi
Jigging
Tabling
Sluice
box
DMS
HMS
III. Dewatering
Thickening = 50-60% S
Filtering = 60-80% S
Drying = 90-100% S

14. Oversize
Undersize
Contoh peta Alir
Sederhana

15. Crushing : > 0,5 inch
Grinding : <0,5 inch
Screening
Klasifikasi
Hydrocyclone
Classifier

17. ROUGHER, CLEANER, SCAVENGER
UMPAN
KONSENTRAT AKHIR
TAILING AKHIR
CLEANER
ROUGHER
PENGGERUSAN ULANG
SCAVENGER
K
K
K
K
T T
T
K

18. NERACA BAHAN
 PROSES BERLANGSUNG SECARA KONTINU : MASUKAN =
KELUARAN
 PROSES BERLANGSUNG SECARA TIDAK KONTINU :
MASUKAN = KELUARAN + AKUMULASI

19. CONTOH PERHITUNGAN
Contoh 1 :
Umpan suatu proses konsentrasi adalah 1000 t/jam, dengan 10% PbS.
Konsentrat yang dihasilkan mengandung 80% PbS sedang tailingnya mengandung
0,19% PbS. Berapa berat konsentrat dan tailing akhir yang diperoleh dan REC
serta ROC ?
Dasar perhitungan : Per jam

20. Bagan Alir Proses
Masukan = Keluaran (tanpa akumulasi)
K = ?
k = 80% PbS
Umpan :
F = 1000 ton
f =10% PbS
Tailing :
T = ?
T = 0,19% PbS
KONSENTRASI

21. PERHITUNGAN
jam.
setiap
untuk
ton
122,9
adalah
diperoleh
yang
konsentrat
Berat
ton/jam
9
,
122
1
,
877
1000
ton/jam
1
,
877
981
,
7
7000
019
,
0
8
7000
019
,
0
8
1000
8
)
1000
(
diketahui.
tidak
yang
variabel
dua
dengan
persamaan
Dua
.......2)
..........
)
19
,
0
(
)
80
(
)
10
)(
1000
(
)
(
)
(
:
PbS
Berat
)
1
..
..........
..........
1000
:
Bijih
Berat




























T
F
K
T
K
F
T
T
T
T
K
T
K
T
K
t
T
k
K
f
F
T
K
T
K
F

22. PERHITUNGAN (LANJUTAN)
13
,
8
19
,
0
10
19
,
0
80
13
,
8
9
,
122
1000
%
32
,
98
%
100
10
1000
80
9
,
122
%
100
.
.
%
33
,
98
%
100
)
19
,
0
80
(
10
)
19
,
0
10
(
80
%
100
)
(
)
(


























t
f
t
k
K
F
RoC
f
F
k
K
t
K
f
t
f
K
R

23. CONTOH PERHITUNGAN
Contoh 2. Rougher, Cleaner
Konsentrat PbS diperoleh dari flotasi yang melibatkan tahap-tahap rougher dan
cleaner. Tailing tahap cleaner yang mengandung 20% PbS dikembalikan ke tahap
rougher dengan beban sirkulasi 0,25. Dengan perolehan konsentrat 98,2% pada
kadar PbS 90%, tentukan berat dan kadar masing-masing bagian bila umpan
yang masuk adalah 1000 ton/jam dan kadarnya 10% PbS?

24. Bagan Alir Proses
KONSENTRAT
k = 90%
CLEANER
ROUGHER
Tailing Cleaner
Tc = ?
tc = 20%
R = 98,1%
Beban Sirkulasi = 0,25
A= berat = ?
A%PbS = ?
F = 1000 ton
f = 10%
T.t

25. PERHITUNGAN
ton
1
,
109
100
10
1000
90
2
,
98
F
dalam
PbS
Berat
K
dalam
PbS
Berat
%
100
.
.
%
2
,
98
Perolehan
)
(
)
(
:
cleaner
dalam
PbS
Neraca
)
(
)
(
)
(
)
(
:
rougher
dalam
PbS
Neraca
ton
1250
250
1000
Umpan
Total
ton
250
1000
25
,
0
an
dikembalik
yang
Beban
an/umpan)
dikembalik
yang
(beban
25
,
0
Sirkulasi
Beban

































K
K
f
F
k
K
R
c
t
c
T
k
K
a
A
t
T
a
A
c
t
c
T
f
F

26. PERHITUNGAN (LANJUTAN)
..1)
..........
..........
890
359,1a
-
15000
t
359,1a
890t
5000
10000
359,1a)
(890,9t
20)
(250
10)
(1000
a)
(A
t)
(T
tc)
(Tc
f)
(F
:
rougher
dalam
PbS
?
t
a,
harga
Berapa
1
,
109
250
1
,
359
:
ulang)
(periksa
Cleaner
ton
1
,
359
9
,
890
250
1000
250
:
Rougher
ton
9
,
890
1
,
109
1000
Keluaran
Masukan

































K
Tc
A
A
A
T
A
F
T
T
T
K
F
%
25
.
66
%
100
27
,
41
1
,
359
90
1
,
109
%
100
:
cleaner
dalam
Perolehan
%
80
,
98
%
100
)
20
250
(
)
10
1000
(
27
,
41
1
,
359
%
100
)
(
)
(
%
100
f
F
k
K
R
:
rougher
dalam
Perolehan
:
cleaner
rougher,
dalam
perolehan
Neraca
%
20
,
0
9
,
890
27
,
41
1
,
359
15000
9
.
890
a
359,1
15000
t
rougher
konsentrat
dalam
PbS
Kadar
%
27
,
41
1
,
359
9819
5000
90
1
,
109
20
250
1
,
359
:
cleaner
dalam
PbS
Neraca






















































a
A
k
K
c
R
c
t
c
T
f
F
a
A
a
a
k
K
c
t
c
T
a
A

27. KESIMPULAN
Rougher - Cleaner
Tahap cleaner bertujuan untuk membersihkan konsentrat dari pengotornya
sedang tahap rougher untuk mengambil sebanyak mungkin mineral berharga.
Artinya perolehan dalam tahap rougher selalu diusahakan tinggi sedang dalam
proses cleaner tidak terlalu tinggi.

28. FLOTASI
 Pengertian
Pemisahan mineral berharga dan tidak berharga berdasarkan tegangan
permukaan dengan cara mengapungkan partikel mineral ke fasa buih.
 Prinsip Pemisahan
Adanya mineral mengapung (hidrofobik) dan tidak mengapung (hidrofolik)

29. Mekanisme Pemisahan
Keterangan :
↑ mineral mengapung (hidrofobik)
↓ mineral tenggelam (hidrofolik)

30. FLOTASI
 Tahapan Flotasi
1. Conditioning  mengkondisikan suasana sesuai yang kita inginkan
2. Pengapungan / Aerasi / Pengudaraan  Flotasi berlangsung
 Faktor-faktor yang mempengaruhi flotasi :
1. Ukuran butir (umumnya kurang dari 65 #)
2. Persen solid
3. PH
4. Jumlah Kolektor
5. Jumlah pembuih
6. Jumlah depresant
7. Waktu pengapungan
8. Waktu pengkondisian
9. Laju Udara
10. Kecepatan pengadukan / RPM

31. FLOTASI
 Peralatan Flotasi
1. Cell Flotasi
2. Denver Mesin Flotasi
3. Microcell Flotasi (Hallimaund Tube)

32. Reagen
Flotasi
Kolektor : Mengubah
permukaan mineral
hidrofolik menjadi
hidrofobik
Frother : Membentuk
buih
Modifier
Aktivator :
Mengaktifkan kerja
kolektor
Depresant :
Melemahkan kerja
kolektor,
menenggelamkan
mineral yang tidak
diinginkan
PH Regulator :
Mengatur PH Pulp Dispersan :
Membebaskan
permukaan mineral
partikel halus

33. KOLEKTOR
Kolektor
Klasifikasi
Kolektor
Ionisasi 
Xantathe
Non-Ionisasi 
Nonpolar, HC
cair
Molekul
Kolektor

34. polar
hidropobic Organik/HC nonorganik
hidropilik
Non-polar

35. FROTHER dan PH REGULATOR
polar
hidropobic CH3-(O-C3H6)x
OH
Gugus
hidroksil/
menarik air
Non-polar
* Molekul Frother
Contoh Frother : Pile oil (terpentin)
MIBC (Metil Isobutil Carbinol)
• PH Regulator / Pengatur PH
Menaikkan PH  Penambahan kapur
CaO, NaOH, Na2CO3, NH4OH
Menurunkan PH  HCl, sulfurik,
sulfuros.

36. Aktivator x Depresant x Dispersan
( Na2CS3) ; Na2CO3H2SO4;NaCl
Garam-garam in organic
 Kontak antara permukaan padatan / mineral dan
gelembung udara dalam udara di dalam air (antar muka
padatan udara dan padatan air) digambarkan di atas bidang
yang sama
 Sudut yang terbentuk antara permukaan padat dan antar
muka air – udara dan diukur melalui fasa air
 θ = 0 (nol)→ permukaan padatan diselimuti air / hidropilik
 θ = 180º → udara menutupi padatan

37. Sudut Kontak dan Kontak Tiga Fasa
cos
cos
:
ua
pa
pu
ua
pa
pu
Young












di mana :
θ = sudut kontak
γpu = tegangan antar muka padatan – udara
γpa = tegangan antar muka padatan – cair
γua = tegangan antar muka udara – air
NB : Sudut kontak → ukuran kehidropoblan permukaan mineral

38. PENURUNAN ENERGI BEBAS
Hukum II Termodinamika :
Perlekatan pertikel pada gelembung udara akan berlangsung jika terjadi pengurangan
energi bebas dari system tersebut.
Energi bebas SEBELUM terjadi
perlekatan antara partikel dan
gelembung udara.
Energi bebas SETELAH
pa
pa
au
au A
A
G 
 .
.
1 

1
)
.
1
(
)
1
(
2 




 pu
pa
pa
au
an A
A
G 


Keterangan :
G1 = energi bebas sebelum perlekatan partikel gelembung udara (erg)
G2 = energi bebas setelah (erg)
Apa = luas bidang antar muka padat air (erg/cm2)
Apu = luas bidang antar muka air udara (erg/cm2)

39. PENURUNAN ENERGI BEBAS
YOUNG – DUPRE
 Digunakan untuk menganalisa kemungkinan berlangsungnya proses flotasi.
 proses flotasi berlangsung
θ < 0 θ > 0
 Makin besar sudut kontak  ΔG makin negative berarti pengurangan energi bebas
makin besar.
 Perlekatan partikel pada gelembung udara >>> daya apung
)
1
(cos 

 
au
G


G

40. POINT ZERO OF CHARGE (PZC)
PH di mana aktivitas pada muatan permukaan-permukaan
 PH < PZC permukaan bermuatan ( + )
 PH > PZC permukaan bermuatan ( – )
 PZC diperlukan untuk memilih jenis kolektor
 A : Pemakaian kolektor anionic
 B : Pemakaian kolektor kationik

41. LAPIS RANGKAP ELEKTRIK (ELECTRICAL
DOUBLE LAYER)

A
•Klasen dan Mouksa
•Sistem di mana terjadi pemisahan muatan listrik pada
antar fasa yaitu adanya satu lapisan bermuatan (+) dan
satu lapisan (–)
M – M : Bagian dari mineral lattice
1 – 1 : Batas antara lapisan “lattice” yang berubah
dan tidak berubah
A : Kulit paling dalam dari double layer yang
terbentuk oleh anion
2 – 2 : Batas fisik minimal α larutan aqua
K – k : Kulit luar double layer dengan ionyang
berlawanan
→ hydrated counter ion/stern layer
3 – 3 = b : Batas antara bagian luar dari kulit luar dengan
bagian difusi/slipline
k’ – k’ = c : Bagian yang tidak teratur dari double layer
kulit luar
→ lapisan difusi / lapisan Goug
Struktur Lapis Rangkap Elektrik

42. JIGGING
 Pengertian : Proses pemisahan mineral
yang bergantung pada kemampuan
partikel mineral menerobos bed
berdasarkan perbedaan ukuran dan
specific gravity.
 Prinsip pemisahan :
o Mampu tidaknya mineral menerobos
bed:
- Mampu  Konsentrat (melewati
screen)
- Tidak mampu  Tailing (terbawa
aliran horizontal di permukaan
bed)
o Air terdorong dan terisap adanya
pulsion & suction
Mekanisme Pemisahan :

43. JIGGING
 Pulsion (Dorongan)
Torak bergerak turun, terjadi pulsion, mendorong air sehingga mineral saringan di atas saringan
mengandung dan membuka bed
 Partikel/ mineral berat menerobos bed  konsentrat
 Partikel/ mineral ringan aliran horizontal  tailing
 Suction (Isapan dan Sedotan)
Torak akan bergerak naik, terjadi isapan, air akan terisap, tersedot, bed akan turun dan menutup
saringan.
 Bed adalah suatu material (partikel) dengan ukuran di antara ukuran partikel berat dan ringan.
Biasanya Hematit (Fe2O3)
NB: Agar air dalam Hutch tenang dan penyedotan kecil maka diberikan air tambah (underwater)
o Pada saat suction :
- Partikel berat ukuran besar tertinggal di bed
- Partikel ringan ukuran besar terbawa aliran horizontal

44. JIGGING
 Gaya yang bekerja pada jigging :
1. Differensial accelaration : perbedaan percepatan jatuh
Mineral-mineral yang specific gravitynya besar lebih cepat jatuh /
mengendap dibanding yang SGnya kecil
2. Hindered Settling
Formasi jatuh mineral ringan ukuran besar sama dengan mineral
berat ukuran kecil.
3. Consolidation Tricking/ Intertitial Tricking
Mineral-mineral ringan mampu menerobos di antara mineral-
mineral berat  pada akhir pulsion.

45. Differential Acceleration
Starting point After a very short time
Starting Point HINDERED SETTLING
Start CONSOLIDATION TRICKLING

46. Aliran dan Distribusi Partikel dalam
Jigging
Skematik Siklus Jigging

47. Skematik Siklus Jigging
A. Pulsion
B. Differential Accelaration
C.Hindered Settling
D.Intertitial Trickling / Consolidation

48. Skematik Siklus Jigging
AB = DA
BC = HS
C = Cross Flow
D = DA + HS
E = CD
A = Siklus baru dimulai kecepatan aliran air ke atas terus meningkat sehingga bed
mengambang jika waktu antara A dan B sedikit  DA
B = Kecepatan aliran air terus meningkat hingga mencapai puncaknya di titik C  HS
V mineral > V air = pengendapan (mineral berat)
V mineral < V air = terbawa arus horizontal
C = Aliran arus horizontal
D = Pengendapan mineral dimulai dari yang berukuran besar diikuti urusan halus
 DA + HS
E = Transisi antara pulsion dan suction. Jig bed mulai menutup  CD (Consolidation
Trickling)
* Mineral berat berukuran kecil akan menerobos bed
* Mineral ringan dan berat berukuran besar tertinggal di bed

49. JIGGING
 Parameter/ variabel yang berpengaruh pada proses Jigging :
1. Persen padatan
2. Waktu pengumpanan
3. Ukuran partikel berat jenis dan bentuk mineral
4. Volume air tambahan / unserwater
5. Kecepatan aliran horizontal
6. Amplitudo
7. Stroke
8. Ukuran lubang Spibot
9. Motor jig
10. Jig Screen
11. Kecepatan aliran di dalam jig tark
Peralatan :
PAN America Jig
Baum Jig
Harz Jig, dan lain-lain
Amplitudo / panjang pukulan
 Jarak yang ditempuh torak pada awal suction dan akhir
pulsion
Frekuensi Sroke
 Banyaknya pukulan (dorongan torak) permenit

50. TABLING
Mekanisme Pemisahan :
•Pengertian : Pemisahan mineral berat dengan
mineral ringan menggunakan media aliran
tieis (Flowing Film Consentration) pada suatu
meja bergoyang.
•Alatnya Shaking Table.
•Prinsip Pemisahan :
1. Adanya pengaruh gaya aliran air  Tailing
2.Adanya gerakan horizontal dari motor 
Konsentrat
Zona-zona :
1) Zona Feed Pulp
2) Zona sentakan meja dengan arah horizontal berlawanan
3) Zona Mineral Berat
4) Zona Middling
5) Zona Bebas Mineral
6) Zona Slime dan Tailing
7) Zona Slime dan Tailing

51. TABLING
Pengaruh riffle pada shaking table
Tiga gaya yang bekerja :
1. Gaya Dorong Air
Gaya dorong terhadap patikel yang dihasilkan oleh kecepatan aliran air
Partikel berat jenis yang lebih kecil  terdorong lebih jauh dibanding
berat jenis yang lebih besar
2. Gaya Gesek
Gaya gesek antara partikel dengan dasar deck / dasar meja.
Partikel berat mempunyai gaya gesek > dibanding mineral ringan mengakibatkan
terlempar ke samping lebih jauh
3. Gaya gravitasi
Gravitasi partikel akibat spesific gravity
•Faktor / variabel yqng berpengaruh terhadap
operasi :
1. Ukuran partikel
2. Kecepatan aliran air (debit air)
3. Persen padatan
4. Kapasitas meja
5. Kemiringan meja
6. Specific Gravity
7. Kapasitas meja
Faktor yang berpengaruh terhadap pergerakan
aliran :
1. Slope deck
2. Tebal/ kecepatan aliran
3. Viskositas fluida
4. Koefisien gesekan partikel dan deck
5. Bentuk partikel
6. Kekerasan deck
•Peralatan yang digunakan :
1. Wiffley table
2. Butcher table
3. Card table
4. Dister diagonal overstorm table
5. Card field table
6. Flat of table

52. Sampai jumpa Minggu Depan
Terima Kasih !