Laporan Prak Modul 06-Humphrey Spiral

8/19/2019 Laporan Prak Modul 06-Humphrey Spiral

1/5

LAPORAN MODUL 06 MG-3017

HUMPHREY SPIRAL

PUTRI APRILLIA (12113023)/KELOMPOK 06/SELASA, 15-03-2016

TOMY PRASETYA (12511031)

Abstrak - Praktikum modul 06-Humphrey Spiral-tujuan

percobaan ini adalah mempelajari dan memahami prinsip

kerja alat serta mekanisme pemisahan dan mempelajari

operating variabel alat serta pengaruhnya pada hasil pemisahan.Pada praktikum kali ini, campuran yang

dipisahkan berupa kasiterit dan bijih besi menggunakan

alat humprey spriral. Humphrey spiral merupakan salah

satu alat pemisahan mineral berat dan mineral ringan

yang berbentuk spiral dengan menggunakan gaya

sentrifugal dan air sebagai media konsentrasi. Gaya-gaya

yang akan bekerja ketika dilakukan pemisahan antara lain

gaya dorong air, gaya gesek, gaya sentrifugal dan gaya

gravitasi. Pada percobaan ini, hasil yang diperoleh dari

pemisahan berupa konsentrat, tailing middling. Dari hasil,

dapat dilakukan analisa kadar dari bijih besi yangdiperoleh.

A. Tinjauan Pustaka

Humphrey spiral merupakan alat penetrasi pemisahan

mineral berat dan mineral ringan yang berbentuk

spiral yang menggunakan gaya sentrifugal dan air

sebagai media konsentrasi, Metode pemisahan ini

termasuk kedalam “Gravity concentration”.

Secara umum alat ini terdiri dari saluran-saluran

berputar yang dimodifikasi denga bentuk penampang

melintang setengah lingkaran. Material umpan (feed) pulp terdiri dari 15% hingga 45% padatan dari

keseluruhan berat campuran pulp yang digunakan dan

ukuran partikel materialnya berkisar antara 3 mm

hingga 75 mikrometer yang dialirkan mulai dari

bagian paling atas spiral, yang kemudian mengalir

kebawah secara berputar melalui bagain alas dari

spiral tersebut hingga ke bagian yang paling akhir dari

rangkaian alat ini. Partikel-partikel konsentrat yang

berukun paling kasar dan paling berat akan mengalir

melalui lapisan aliran yang berada pada sisi terdalam

aliran tersebut.Secara prinsip, humphrey spiral menggunakan gaya

gerak serta dibantu oleh aliran air untuk memisahkan

konsentrat dengan tailing. Dimana material yang

memiliki berat jenis yang lebih besar akan berada

pada bagian dalam aliran air serta material yang

memiliki berat jenis yang lebih ringan akan berada

bagian luar aliran, sedangkan biasanya material yang

berada di tengah-tengah aliran itu merupakan material

dengan material campuran atau dengan berat jenissedang.

Gaya-gaya yang bekerja pada humphrey spiral yaitu :

1. Gaya dorong air yaitu gaya yang membantu turun

dari atas ke bawah melalui suati bidang miring.

2. Gaya Gesek yaitu gaya yang timbul sebagai

akibat dari gaya gesekan antara partikel dengan

permukaan spiral

3. Gaya sentrifugal yaitu gaya yang timbul sebagai

akibat dari bentuk alat yang spiral. Gaya

sentrifugal adalah gaya yang mengarah keluar.

4.

Gaya Gravitasi adalah gaya yang menyebabkanmaterial jatuh.

Ada beberapa variabel alat yang harus diperhatikan

dalam proses pemisahan campuran :

1. Tipe spiral

Tipe spiral berpengaruh terhadap kecepatan aliran

air, gaya sentrifugal yang dihasilkan dan jenis

aliran.

2. Posisi splitter

Posisi splitter menentukan seberapa berat ukuran

yang akan ditampung sebagai konsentrat, tailingdan middling

3. Jumlah lingkaran spiral

Pengaruh banyaknya spiral adalah untuk

mendapatkan keadaan steady state, dimana aliran

air tidak turbulen. Semakin banyak jumlah spiral

akan semakin baik untuk keadaan steady state

agar pemisahan berlangsung dengan baik.

4. Ketinggian spiral

Ketinggian spiral akan berpengaruh terhadap

kemiringan (slope) spiral, yang akhirnya juga

akan menentukan apakah aliran air steady state.

5.

Penampang melintang helix dan diameter

Variabel operasi dari alat humphrey spiral diantaranya

adalah :

1. Derajat liberasi dan ukuran feed

Ukuran feed yang terlalu besar akan menyulitkan

proses stratifikasi, karena akan ada partikel-

partikel yang tidak dapat bergerak karena tekanan

air yang tidak kuat. Tetapi jika ukurannya terlalu

kecil juga akan menyulitkan, karena akan banyak

mineral berharga yang masuk ke dalam tailing.

2.

Selang ukuran feed

Selang ukuran umpan yang ideal adalah 0.015

mm – 0.8 mm. Jika terlalu kecil akan menyulitkan

proses pemisahan, karena tidak terjadi stratifikasi

pada lapisan di atas fluida. Jika terlalu besar juga


2/5

akan menyulitkan pemompaan da lairan air juga

tidak akan cukup untuk melakukan pemisahan.

3. Laju pengumpanan

Jika laju pengumpanan terlalu besar, maka tidak

akan terjadi proses stratifikasi pada permukaan

spiral. Karena terdapat tumpukan material yang

tidak sempat terpisahkan oleh air. Tetapi laju

pengumpanan yang terlalu kecil juga tidak

efisien.

4.

Jumlah dan kecepatan aliran air pencuci

Jumlah dan kecepaan air pencuci ikut

menentukan apakah aliran fluida bersifat steady

state. Hal ini dipengaruhi oleh kekuatan motor

yang digunakan untuk memompa air dari tangki

penampungan kembali ke atas spiral yang paling

tinggi.

6. Persen solid umpan

Idealnya persen solid pada umpan adalah 15%.

Pengaruhnya adalah terhadap penciptaan kondisi

hindered settling. Persen solid yang teralu besar

akan menyulikan pemompaan, sedangkan jikaterlalu kecil tidak ekonomis.

7. Karakteristik material

Akibat dari gaya-gaya yang bekerja, maka suatu

partikel akan mengalami gerakan sebagai berikut :

1. Gerakan partikel mencapai dasar spiral

Partikel berat yang mengalami gaya gravitasi

paling besar akan menerima gaya dorong air yang

paling kecil sehingga partikel ini akan mencapai

dasar lebih awal dan terletak pada bagian terluar,

sedangkan material ringan kecil akan mengalamigaya gravitasi yang kecil dan gaya dorong air

yang dasar tetap ia akan terbawa air bagian

dalam.

2. Gerakan partikel pada dasar bidang miring

Partikel kecil berat akan menggelinding lebih

lambat dari partikel-partikel lainnya yang

disebabkan ukurannya yang lebih kecil. Akan

tetapi partikel ringan besar akan menggelinding

paling cepat karena ukuranna yang besar dan

beratnya yang ringan sehigga akan berada paling

dalam, partikel berat besar yang mengalami gayagravitasi paling besar akan menerima gaya

dorong air yang dasar tetapi akan terbawa air

bagian dalam.

Untuk lebih jelasnya, proses yang terjadi di dalam

humphrey spiral adalah Humphrey Spiral adalah

sebagai berikut :

1. Feed dimasukkan kedalam feed tank

2. Didalam cyclon cairan dengan yang kental

dipisahkan, selanjutnya yang encer dialirkan ke

atas kedalam lounder sebagai wash water, sedang

pulp yang kental melalui lounder dialirkan keatas

menuju feed box

3. Karena bentuk lounder ini melingkar seperti

spiral dari atas kebawah, maka terjadi gerak arus

sentrifugal, sehingga material yang ringan sebagai

tailing berada di bagian luar.

4. Material yang berat ada di dalam sebagai

konsentrat

5. Mineral-mineral berat akan mengalir terus dan

masuk kedalam port penampungan konsentrat

yang dihasilkan.

B. Data Percobaan

Umpan

Konsentrat

Tailing

ρkuarsa = 2,65 g/ml

ρkasiterit = 7 g/ml

C. Pengolahan Data Percobaan

1. Perhitungan kadar kasiterit dalam :

a.

Feed

( )

= 35.063 %

.

b. Konsentrat

( ) )

c. Tailing

( )


3/5

2. Perhitungan kadar kuarsa dalam :

a. Feed

)()

()

b. Konsentrat

)()

=()

= 35.55 %

c. Tailing

)()

() (

)

81.86 %

3.

Perhitungan Recovery ( )

D. Analisa Data Percobaan

1. Kadar kasiterit dalam :

a. Feed 35.06%

b. Konsentrat 64.45%

c. Tailing 18.14%

2. Kadar kuarsa dalam :

a. Feed 64.94%

b. Konsentrat 35.55%

c. Tailing 81.86%

3. Recovery 87.17%

Analisa :

Bijih yang digunakan sebagai umpan memiliki kadar yang

cukup rendah yaitu 35.06 %. Untuk mendapatkan nilai

yang ekonomis dari bijih tersebut, maka dilakukan proseskonsentrasi salah satunya yaitu menggunakan humphrey

spiral.

Setelah bijih dilakukan proses konsentrasi

menggunakan humphrey spiral konsentrasi kasiterit naik

menjadi 64.45 %. Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan

Humphrey Spiral bisa digunakan untuk menaikkan

konsentrasi pada material ini.

Dalam tailing, masih terdapat kasiterit dalam

kandungan yang sangat rendah yaitu 18.14. Kadar kasiterit

dapat ditingkatkan kembali dengan melakuan proses

pemisahan ulang kembali. Tetapi, walaupun demikian,

pemisahan kasiterit dengan kadar 18.14% harus di tinjau

ulang mengenai tingkat keekonomisannya karena jika

sangat rendah maka kecil kemungkinan untuk

mendapatkan keuntungan.

Nilai recovery proses pemisahan kasiterit dari kuarsa

yaitu 81.16%. Jika masih diinginkan nilai recovery yang

lebih tinggi, dapat dilakukan dengan membuat sedikit

mungkin sisa SnO2 yang ada di dalam tailing. Jika

kandungan SnO2 di dalam tailing mendekati 0%, maka

recovery yang dihasilkan sangat baik yakni mendekati100%. Recovery yang tinggi dapat dilakukan dengan

melakukan proses konsentrasi ulang jika didapati kadar

SnO2 di dalam tailing masih cukup banyak.

Dari semua itu, yang perlu di cermati adalah bahwa

nilai recovery yang tinggi tidak selalu menunjukkan

tingkat keekonomisan yang tinggi pula. Bila biaya yang

digunakan untuk memisahkan campuran tinggi, nilai

keuntungannya bisa turun.

Perbedaan hasil dari pemisahan campuran ini tidakterlepas dari pengaruh variabel alat maupun variabel

operasi. Variabel alat terdiri dari tipe spiral, posisi splitter,

jumlah lingkaran spiral, ketinggian spiral sangat

berpengaruh terhasil hasil pemisahan, dimana semakin

semakin tinggi dan banyaknya jumlah spiral maka

pemisahan yang dilakukan semakin baik. Sedangkan

variabel operasi terdiri dari derajat liberasi dan ukuran

feed, selang ukuran feed, laju pengumpanan, jumlah dan

kecepatan aliran air pencuci, persen solid umpan, dan

karakteristik material juga berpengaruh terhadap besar

kecilnya tingkat pemisahana capuran.

Pada praktikum ini, material hasil tidak terpisah

menjadi konsentrat, middling dan tailing pada tahap

akhirnya dikarenakan keterbatasan tempat untuk

menampung. Tetapi, dalam prosesnya yang diamati di

spiral, material terpisah menjadi 3 yaitu konsentrat,

middling dan tailing, walaupun terlihat middling hanya

sedikit karena komposisi air yang cukup besar.

E. Jawaban Pertanyaan dan Tugas

1. Jelaskan bijih apa saja yang umum diolah dengan

Humphrey Spiral ?

Jawab :

Kasiterit, rutile, garnet, schelite, bijih besi, monazite,

chromite.


4/5

2. Jelaskan gaya-gaya yang bekerja pada partikel mineral

yang menyebabkan terjadinya pemisahan ?

Jawab :

Gaya dorong yang menyebabkan material turun

dari atas ke bawah melalui suatu bidang miring

Gaya gesek yaitu gaya yang timbul sebagai akibat

dari gesekan antar partikel dengan permukan

spiral

Gaya Sentrifugal yaitu gaya yang timbul akibat

bentuk alat yang spiral. Gaya sentrifugal

merupakan gaya yang mengarah keluar.

Gaya gravitasi yaitu gaya tarik bumi yang

menyebabkan partikel bergerak ke bawah.

3. Apakah fungsi hydrocyclon yang ada pada alat dan

apa pengaruh dari banyaknya lingkaran spiral ?

Jawab :

Fungsi hydrocyclon pada alat adalah untuk

menghomogenkan ukuran butir yang masuk ke dalam

alat humprey spiral dengan memisahkan material kasar

dan halus.

Pengaruh dari banyaknya lingkaran spiral pada alat

yaitu terhadap tingakt pemisahan dari campuran

mineral.semakin banyak lingkaran spiral akan

menyebabkan pemisahan material semakin baik karena

semakin banyaknya gaya sentrifugal yang bekerja.

4. jelaskan pengaruh faktor berikut terhadap efisiensi

pemisahan :

Laju pengumpanan

Selang ukuran umpan

% solid umpan

Jawab :

Laju pengumpanan berpengaruh pada tingkat

pemisahan. Jika laju pengumpanan kurang, maka

akan kering. Bagian dari ruang spiral tidak basah

seluruhnya sehingga partikel high density dan low

density tidak terpisah dan cendurung bercampur

menjadi satu di tailing.

Jika laju pengumpanan terlalu besar, dapat

mengakibatkan material tumpah karena air

mengisi bagian luar dulu dan karena adanya

pengaruh dari gaya sentrifugal. selang ukuran umpan berpengaruh pada tingkat

kadar pemisahan konsentrat yang dihasilkan.

Jika ukuran konsentrat dan tailing sama (selisih

ukuran bijih adala 0), rentan ukuran umpan kecil.

Dengan ukuran sama, maka volume sama. Karena

massa konsentrat dan massa tailing tidak sama

maka gaya yang diterima pun berbeda. Pada

rentan ukuran umpan yang kecil, maka terjadi

pemisahan.

Jika ukuran konsentrat dan tailing tidak sama,

misalkan rentan ukuran umpan besar, makakemungkinan masa konsentrat dan tailing sama

sehingga gaya yang diterima sama dan

menyebabkan tidak terjadinya pemisahan pada

rentan ukuran umpan yang besar.

% solid umpan harus berada pada selang 15%-45%.

Jika air terlalu banyak, % solid


5/5

http://arsipteknik

pertambangan.blogspot.co.id/2010/06/hump

hrey-spiral.html [diakses 21/03/16]

Alfonsus, Erick [2012]. Humphrey Spiral.

Tersedia :

http:/erickalfonsus.blogspot.co.id/2012/01/h

umphrey-spiral.html [siakses 21/03/16]

H. Lampiran

Konsentrat

Laporan Prak Modul 06-Humphrey Spiral

Documents

Transcript of Laporan Prak Modul 06-Humphrey Spiral