SLUICE BOX.docx

M - V

SLUICE BOX

5.1 Tujuan Percobaan

Tujuan praktikum pengolahan galian menggunakan sluice box adalah :

1. Memisahkan mineral-mineral berharga dari pengotornya, berdasarkan perbedaan berat jenis.

2. Menentukan Recovery (perolehan) mineral berharga.

3. Menentukan Ratio of Concentration mineral berharga.

5.2 Teori Dasar

5.2.1 Pendahuluan Sluice box

Sluice box merupakan salah satu alat pengolahan bahan galian yang berfungsi memisahkan mineral berharga (konsentrat) dengan pengotornya (tailing) berdasarkan prinsip kerja perbedaan berat jenis dengan menggunakan aliran horizontal. Pemisahan mineral menggunakan Sluice box memanfaatkan sifat fisik mineral tersebut, yakni berat jenis, dimana mineral yang bmemiliki berat jenis lebih tinggi akan tertahan pada riffle sedangkan mineral yang memiliki berat jenis rendah akan terbawa bersamaan dengan aliran air. Sluice box umumnya digunakan pada pengolahan bahan galian logam.

Sumber : www.Dunia-Pertambangan.blogspot.com

Foto 5.1

Penambangan Emas Sekunder Menggunakan Sluice box

Sluice box secara sederhana digambarkan dengan kotak yang memiliki kemiringan tertentu dengan adanya tanggul pada setiap jarak tertentu sebagai tempat memerangkan mineral yang memiliki berat jenis besar.. Kotak atau wadah Sluice box dapat terbuat dari beberapa material, diantaranya adalah :

1. Kayu.

2. Plastik.

3. Plastik.

4. Baja.


Foto 5.2

(a) Sluice box Alumunium, (b) Sluice box Kayu

Dan (c) Sluice box Plastik

Setiap kotak pada sluice bow memiliki tingkat kekasaran tertentu sehingga mempengaruhi dari tahanan yang diberikan pada mineral-mineral beharganya. Sluice bow digunakan dengan batuan fluida berupa air dengan mengalirkannya pada kemiringan kotak Sluice box.


Foto 5.3

Penggunaan Sluice box pada Tambang Emas

5.2.2 Prinsip Sluice box

Sluice box memiliki prinsip kerja dengan memisahkan mineral berharganya dari pengotornya berdasarkan berat jenis mineral tersebut. Mineral yang memiliki berat jenis lebih berat akan tertahan pada tanggul-tanggul (riffle) pada kortak Sluice box sedangkan mineral yang memiliki berat jenis kecil akan terbawa oleh aliran air. Mineral yang memiliki berat jenis besar tersebut akan mengendap pada riffle dikarenakan mampu menahan mengimbangi gaya dorong dari aliran air.

Sumber : www.mine-mineral-dressing.blogspot.com

Gambar 5.1

Prinsip Kerja Sluice box

5.2.3 Gaya-gaya yang Bekerja pada Sluice box

Terdapat beberapa gaya yang bekerja pada saat pemisahan mineral berharga dari pengotornya menggunakan Sluice box. Gaya-gaya yang bekerja tersebut meliputi :

1. Gaya dorong air, dimana gaya yang dihasilkan dari kecepatan aliran fluida dan partikel.

2. Gaya gesek, dimana gaya yang bekerja pada permukaan butir atau material pada bahan dasar kotak Sluice box.

3. Gaya gravitasi, dimana gaya yang bekerja akibat dari adanya berat jenis dan pengaruh grafitasi.

5.2.4 Faktor Keberhasilan Penggunaan Sluice box

Pemisahan mineral berharga terhadap pengotornya menggunakan Sluice box memiliki beberapa faktor penentu keberhasilan. Faktor-faktro tersebut dapat berkaitan dengan fluida yang bekerja mupun pada spesifikasi alat. Faktor yang mempengaruhi keberhasilan dalam pemisahan mineral berharga dari pengotornya menggunakan Sluice box, meliputi :

1. Kecepatan aliran fluida, dimana bila kecepatan aliran fluida terlalu besar maka arus yang tercipta berupa arus turbulen yang besar sehingga mineral berharga mupun pengotornya ikut terbawa oleh arus air tersebut.


Gambar 5.2

Pengaruh Aliran Fluida Terhadap Pemisahan Material

2. Kekasaran permukaan kotak, dimana semakin kasar permukaan kotak maka semaki, besar konsentrat yang memiliki berat jenis besar tertahan pada riffle-nya.

3. Bentuk dan bahan riffle, dimana bentuk riffle dibuat seoptimal mungkin agar material yang memiliki berat jenis besar tertahan sedangkan material yang memiliki berat jenis kecil terbawa oleh aliran air.


Gambar 5.3

Bentuk Riffle pada Sluice box


Gambar 5.4

Bahan Riffle pada Sluice box

4. Berat jenis material, dimana semakin besar berat jenis konsentrat yang diinginkan, maka semakin besar kemungkinan untuk menahan derasnya arus fluida sehingga tertahan pada riffle dan terpisahkan dari pengotornya.

5. Banyaknya air atau fluida, dimana bila air yang digunakan pada saat pengoprasian sedikit, maka hanya seikit mineral berharga yang dapat terpisahkan dari pengotornya sehingga hasilnya adalah heterogen.

6. Panjang Sluice box, dimana semakin panjang Sluice box, maka semakin besar mineral yang memiliki berat jenis berat akan tertahan pada riffle sehingga konsentrasi yang didapatkan semakin besar.

7. Ketinggian dan kemiringan Sluice box, dimana ketinggian sluice box harus berbanding dengan ketinggian permukaan air, bila Sluice box memiliki ketinggian yang relatif besar, maka sudut yang dihasilakan pun semakin besar sehingga material yang memiliki berat jenis besar kecil kemungkinan tertahan pada riffle.

8. Kekentalan, dimana semakin kental fluida, maka kadar konsentrat yang dihasilkan semakin renda, tetapi jumlah konsentrat semakin tinggi.

5.3 Alat dan Bahan

5.3.1 Alat

Alat yang digunakan pada praktikum bahan galian menggunakan sluice box kali ini adalah sebagai berikut:

1. Timbangan

2. Splitter

3. Alas plastik/karpet

4. Sendok

5. Nampan

6. Kantong plastik

7. Mikroskop/loope

8. Corong

9. Papan Grain Counting

10. Pan pemanas

11. Pemanas (Oven)

12. Ember

13. Gelas Ukur

14. Stopwatch

15. Karpet konsentrat

16. Sluice box

Sumber : Dokumentasi Kegiatan Praktikum PBG 2015

Foto 5.4

(a) Sluice box, (b) Ember, (c) Loope dan (d) Sendok


Foto 5.5

(a) Splitter , (b) Papan Grain Counting , (c) Plastik

dan (d) Neraca OHAUS


Foto 5.6

(a) Nampan, (b) Oven, (c) Stop Watch dan (d) Kertas

5.3.2 Bahan

Bahan yang digunakan sebagai sampel dalam praktikum pengolahan galian menggunakan sluice box adalah campuran kasiterit dan kuarsa dengan berat masing-masing 250 gram pada ukuran -40+70 mesh


Foto 5.7

Sampel Percobaan

5.4 Prosedur Percobaan

Prosedur percobaan pengolahan bahan galian menggunakan sluice box adalah sebagai berikut :

1. Ukur debit air yang digunakan.


Foto 5.8

Pengukuran Debit Air

2. Campur kasiterit dan kuarsa diatas dengan air dan aduk.


Foto 5.9

Pencampuran Kasiterit dan Kuarsa

3. Masukkan feed diatas pada Sluice box.


Foto 5.10

Sampel Dimasukkan Kedalam Feeder Sluice box

4. Atur kecepatan air sampai proses selesai.


Foto 5.11

Pengaturan Kecepatan Air

5. Ambil konsentrat kemudian saring.


Foto 5.12

Pengambilan Konsentrat

6. Masukkan ke pan pemanas dan keringkan pada suhu 100o sampai 105o C sampai airnya hilang.


Foto 5.13

Pengeringan Sampel Menggunakan Oven

7. Lakukan mixing antara kasiterit dan pasir kuarsa hasil pemanasan.


Foto 5.14

Mixing dan Quartering

8. Timbang berat sampel hasil coning dan quartering .


Foto 5.15

Penimbangan Sampel

9. Ambil sampel sebanyakn 3 gram.


Foto 5.16

Pengambilan Sampel Sebanyak 3 gram

10. Taburkan secara merata pada papan grain counting.


Foto 5.17

Sampel Ditaburkan pada Papan Grain Counting

11. Tentukan kadar konsentrat (kasiterit) dengan grain counting.


Foto 5.7

Perhitungan Jumlah Butir pada Papan Grain Counting

12. Tentukan berat tailing dan kadarnya.

5.5 Rumus yang Digunakan

Rumus yang akan digunakan dalam pengolahan data percobaan pengolahan bahan galian menggunakan sluice box adalah sebagai berikut:

1. Material Balance

2. Metallurgical Balance

3. Recovery

4. Ratio of Concentration

Keterangan :

F= Berat Feed (gr)

f= Kadar Feed (%)

C= Berat Konsentrat (gr)

c= Kadar Konsentrat (%)

T= Berat tailing (gr)

t= Kadar tailing (%)

5.6 Data Hasil Percobaan

Data hasil percobaan pengolahan bahan galian menggunakan sluice box sebagai berikut :

1. Dimensi Sluice box

Panjang= 198 cm

Lebar= 44,5 cm

Tinggi= 60 cm

Tinggi dan jarak riffle 1= 1,5 cm, 10 cm dari ujung sluice box

Tinggi dan jarak riffle 2= 1,0 cm, 10 cm dari riffle 1








2. Kemiringa Sluice box

Sumber : Arsip Pribadi Paint M.F Nafis

Gambar 5.5

Sketsa Perhitungan Kemiringan Sluice box

3. Debit Air

4. Berat Awal Sampel

5. Berat Konsentrat

6. Butir Kasiterit dan Kuarsa

Butir kasiterit dan kuarsa hasil grain counting disajikan dalam bentuk tabel berikut ini :

Table 5.1

Hasil Grain Counting

No

n SiO2

n SnO2

No

n SiO2

n SnO2

1

2

10

26

3

10

2

7

6

27

3

10

3

4

5

28

4

20

4

2

10

29

5

10

5

4

3

30

6

24

6

5

7

31

2

6

7

2

4

32

0

9

8

9

7

33

0

11

9

2

5

34

2

10

10

3

1

35

3

7

11

4

9

36

2

9

12

10

5

37

5

11

13

16

6

38

6

14

14

3

8

39

3

17

15

4

7

40

6

13

16

8

9

41

3

6

17

3

16

42

0

1

18

4

13

43

3

5

19

7

12

44

4

3

20

5

10

45

3

5

21

2

7

46

0

7

22

3

7

47

5

10

23

3

6

48

3

8

24

4

7

49

1

5

25

4

13

50

5

2

Sumber : Data Hasil Percobaan Sluice box Praktikum Pengolahan Bahan Galian 2015

Jumlah Butir Kasiterit= 426

Jumlah Butir Kuarsa= 202

5.7 Hasil Pengolahan Data

Pengolahan data hasil percobaan sluice box dilakukan secara empiris menggunakan rumus umum pengolahan bahan galian, meliputi kadar, berat, recovery dan ratio of concentration dari masing-masing komposisi sampel (kasiterit dan kuarsa)

1. Kadar Feed (Kuarsa)

2. Berat Kuarsa dalam Konsentrat

3. Berat Tailing

4. Berat Kasiterit dalam Tailing

(angka mutlak, kasiterit menambah berat tailing)

5. Kadar Konsentrat

6. Kadar Tailing

7. Recovery Konsentrat

8. Ratio of Concentration

Table 5.2

Hasil Pengolahan Data Percobaan Sluice Box

Mineral

Feed

Konsentrat

Tailing

R

(%)

K

Berat (gr)

Kadar (%)

Berat

(gr)

Kadar (%)

Berat (gr)

Kadar

(%)

Kuarsa

250

54,8

253

15,22

247

15,22

98,54

2,024

Kasiterit

250

45,2

247

84,78

253

84,78

Sumber : Data Hasil Pengolahan Percobaan Sluice box Praktikum Pengolahan Bahan Galian 2015

5.8 Analisa

Dari hasil pengolahan bahan galian menggunakan sluice boy, nilai konsentrat yang didapatkan sebesar 84,78 % dengan berat sebesar 274 gram. Sedangkan tailing yang dihasilkan sebesar 15,22 % dengan berat sebesar 253 gram. Sampel yang diberikan pada percobaan adalah campuran dari 250 gram kasiterit dan 250 gram kuarsa. Namun saat hasil akhir percobaan didapatkan berat kasiterit yang kurang dari 250 gram sedangkan berat kuarsa lebih dari 250 gram. Hak tersebut dianalisiskan karena terjadinya pemisahan antara kasiterit dan kuarsa yang kurang sempurna, seingga terjadinya delusi. Pemisahan konsentrat yang kurang sempurna tersebut dapat diakibatkan oleh beberapa faktor, diantaranya adalah debit air, kemiringan, dan kekasaran permukaan karpet sluice box.

Debit air yang didapatkan dari hasil pengukuran sebesar 196,09 ml per detik. Debit air tersebut berdasarkan pengamatan secara mengaskopis tergolong dalam jenis aliran fluida turbulen. Jenis aliran turbulen pada pengolahan bahan galian menggunakan sluice box, merupakan jenis aliran fluida yang diharapkan dimana jenis aliran ini dapat memisahkan mineral yang memiliki berat jenis besar dengan berat jenis kecil. Pemisahan tersebut dilakukan dengan membawa mineral yang memiliki berat jenis kecil ikut kedalam aliran turbulen tersebut.

Selain debit air, kemiringan sluice box pun dapat memepengaruhi pemisahan mineral berharga dari pengotornya. Kemiringan alat yang digunakan dalam percobaan tergolong dalam kategori landai ( = 4,89o). Kemiringan alat yang landai dianalisiskan dapat memisahkan mineral mineral berharga dari pengotornya lebih optimal, dengan syarat berbanding dengan ketinggian riffle pada alat. Kelanadaian tersebut akan memudahkan mineral berat untuk terkonsentrasi pada riffle alat, sedangkan mineral ringan ikut terbawa oleh aliran air. Bila kemiringan sluice box terlalu landai, maka mineral ringan akan ikut tertahan bersamaan dengan mineral berat. Sedangkan bila kemiringan alat terlalu curam, maka mineral berat dapat ikut terbawa oleh aliran air.

Kekasaran permukaan pada sluice box juga ikut mempengaruhi pengkonsentrasian mineral berat. Kondisi permukaan karpet yang kasar akan menyebabkan gaya gesek yang besar antara permukaan partikel mineral terhadap karpet, sehingga mineral berat akan lebih mudah untuk terkonsentrasi. Kondisi karpet pada alat percobaan relatif halus berdasarkan hasil pengindraan. Namun kondisi karpet pada permukaan relatif sedikit mempengaruhi pengkonsentrasian mineral berharga karena saat percobaan dibantu secara manual menggunakan tangan.

5.9 Kesimpulan

Keismpulan yang dapat diambil dalam pengolahan bahan galian menggunakan sluice box adalah pemisahan konsentrat terhadap tailing menggunakan sluice box merupakan pemisahan yang memanfaatkan sifat fisik dari mineral yaitu berat jenis. Pemisahan tersebut juga dibantu oleh aliran fluida (air). Aliran fluida saling berkaitan terhadap proses pemisahan, dimana aliran fluida tersebut akan membawa mineral yang memiliki berat jenis kecil ikut bersamanya. Aliran fluida saat pemisahan memiliki syarat yakni aliran yang digunakan harus aliran fluida jenis turbulen, karena aliran jenis turbulen mengeluarkan energi yang besar daripada jenis aliran lainnya.

Keberhasilan pemisahan menggunakan sluice box dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah kemiringan alat, kekasaran karpet dan debit air yang digunakan. Faktor-faktor tersebut dalam percobaan bersifat tidak meruginakan. Karena sesuai dengan besaran nilai faktor yang diharapkan pada umumnya.

Recovery yang didapat dari hasil pemisahan konsentrat terhadap tailing menggunakan sluice box pada percobaan ini sebesar 98, 54%. Nilai tersebut tergolong baik, karena sebesar 98,54 % konsentrat dalam sampel dapat terpisahkan dari pengotornya. Recovery hasil percobaan yang besar tersebut didapatkan karena proses pemisahan mineral dibantu secara manual menggunakan tangan, dengan cara melakukan pengadukan pada sampel pengujian yang terendapkan pada sisi riffle. Sampel perngujian yang terendapkan tersebut berupa mineral yang memiliki berat jenis kecil ikut tertimpa oleh mineral yang memiliki berat jenis besar, sehingga tidak ikut bersamaan dengan aliran air saat proses pemisahan berlangsung.

Ratio of Concentration mineral berharga yang didapatkan sebesar 2,024. Ratio tersebut memiliki nilai terdekat dengan hasil yang seharusnya didapatkan yakni 2,0. Hal tersebut dikarenakan adanya konsentrat yang tersisa atau terbuang saat proses pemisahan.

SLUICE BOX.docx

Documents

Transcript of SLUICE BOX.docx