Pemisahan Bijih Timah Secara Gravitasi: Faktor-Faktor yang Mempengaruhi, Keuntungan & Kerugian

Bijih timah, sebagai sumber daya logam strategis utama, memainkan peran penting dalam bidang elektronik, metalurgi, industri kimia, dan bidang lainnya. Di antara sekian banyak metode pemurnian bijih timah, pemisahan gravitasi telah menjadi salah satu metode yang paling umum digunakan dengan keunggulannya yang unik, terutama dalam menangani bijih timah berbutir kasar yang tertanam di dalamnya. Berikut ini adalah pendahuluan mengenai faktor-faktor yang mempengaruhi serta keuntungan dan kerugian dari pemisahan gravitasi bijih timah.

 

 

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Hasil Pemisahan Bijih Timah Secara Gravitasi

Pengaruh pemisahan gravitasi bijih timah dipengaruhi oleh banyak faktor, terutama yang melibatkan karakteristik bijih itu sendiri, sifat media pemisahan, jenis peralatan, dan kondisi operasi. Berikut ini adalah analisis terperinci mengenai faktor-faktor utama yang memengaruhi dan arah optimasi:

1. Sifat bijih

Sifat bijih seperti ukuran partikel tertanam, kepadatan, bentuk dari kasiterit, dan komposisi mineral ikutan, dll.

Perbedaan kepadatan mineral

Kepadatan kasiterit (6,4~7,1 g/cm³) secara signifikan lebih tinggi dibandingkan dengan mineral gangue (seperti kuarsa dan mineral silikat). Semakin besar perbedaan densitas, semakin tinggi efisiensi pemisahan. Ketika perbedaan densitas kurang dari 0,5, efek pemisahan gravitasi berkurang secara signifikan, dan proses lain (seperti flotasi) diperlukan untuk membantu pemisahan. Jika bijih mengandung mineral dengan densitas lebih tinggi seperti magnetit dan hematit, mereka perlu dipisahkan terlebih dahulu dengan pemisahan magnetik atau flotasi untuk menghindari gangguan pada stratifikasi pemisahan gravitasi.

 

Distribusi ukuran dan bentuk partikel

• Kisaran ukuran partikel efektif: Pemisahan gravitasi memiliki efek pemisahan terbaik pada partikel sedang dan kasar (0,074~2mm), dan partikel halus (<0,037mm) mudah hilang karena sedimentasi yang lambat. Konsentrator sentrifugal dan teknologi lain dapat memperluas batas pemisahan hingga 10μm, tetapi tingkat pemulihan masih terbatas.
• Pengaruh bentuk: Partikel serpihan atau datar memiliki kecepatan sedimentasi yang lambat dan mudah tercampur dengan mineral-mineral ringan. Diperlukan pra-perlakuan gradasi untuk mengurangi gangguan bentuk.

    

Kandungan Lumpur Bijih

Bijih dengan kandungan lumpur yang tinggi perlu dicuci terlebih dahulu dan dibersihkan dari lumpur untuk menghindari partikel mineral yang terbungkus lumpur atau menyumbat peralatan. Misalnya, penggunaan scrubber trompet untuk menangani lumpur lengket meningkatkan efisiensi reklasifikasi berikutnya.

 

2. Menyortir properti media

Properti media, seperti kepadatan, viskositas, dan laju aliran karakteristik media.

Jenis dan kepadatan media

• Media berair: umum digunakan dan berbiaya rendah, tetapi kepadatannya tetap (1g/cm³) dan akurasi sortasinya terbatas. Media berat (seperti cairan berat atau suspensi berat) dapat meningkatkan akurasi sortasi (perbedaan kepadatan 0,02), tetapi biayanya tinggi.
• Media udara: digunakan di daerah yang kekurangan air (pemanfaatan tenaga angin), namun efisiensi penyortirannya rendah, hanya untuk skenario tertentu

     

Keadaan aliran media

Kecepatan aliran air dan tingkat turbulensi memengaruhi stratifikasi partikel. Misalnya, denyut aliran air dalam jigger perlu disesuaikan dengan ukuran bijih: bijih berbutir kasar memerlukan gerakan besar dan impuls rendah, sedangkan bijih berbutir halus memerlukan sebaliknya.

 

 

3. Jenis Peralatan dan Parameter Operasional

Pemilihan Peralatan

• Pemisah jig: cocok untuk bijih berbutir kasar, optimalkan kelonggaran lapisan dengan menyesuaikan gerakan, jumlah gerakan, dan jumlah pengisian air di bawah saringan.
• Meja goyang: cocok untuk bijih berbutir halus, melalui penyesuaian kemiringan lateral, volume air pencucian untuk mencapai "kemiringan besar dan air kecil" (roughing) atau "kemiringan kecil dan air besar" (seleksi).
• Saluran spiral dan sentrifus: untuk memproses bijih berbutir sedang dan halus, perlu untuk mengontrol konsentrasi pengumpanan (10%~35%) dan volume air pencucian untuk menghindari kelebihan beban atau penyortiran yang tidak lengkap.

 

 

Optimalisasi parameter operasi

• Konsentrasi pakan: konsentrasi yang terlalu tinggi (>25%) akan mengurangi efisiensi stratifikasi, dan perlu dikontrol melalui penggolongan atau pengenceran.
• Pencocokan aliran air dan gelembung: dalam konsentrator sentrifugal, ukuran gelembung harus sesuai dengan ukuran partikel mineral (misalnya partikel -10μm membutuhkan gelembung 45~59μm), untuk meningkatkan kemungkinan tumbukan.

 

 

Keuntungan & Kerugian Pemisahan Gravitasi Bijih Timah

Pemisahan gravitasi bijih timah merupakan suatu metode pemisahan yang berdasarkan pada perbedaan densitas mineral, kelebihan dan kekurangannya perlu dipadukan dengan karakteristik bijih, proses, dan pemilihan peralatan penilaian komprehensif.

 

Keuntungan pemisahan gravitasi bijih timah

 

Operasi sederhana dan biaya rendah

Metode pemisahan gravitasi tidak memerlukan sistem farmasi yang rumit, terutama mengandalkan pemisahan fisik (seperti aliran air, dan medan gravitasi), investasi peralatan dan biaya pengoperasian secara signifikan lebih rendah daripada flotasi atau pemisahan magnetik. Misalnya, pemisah jig, saluran spiral, dan peralatan lain dengan struktur sederhana dan konsumsi energi rendah cocok untuk pertambangan skala kecil dan menengah.

 

Perlindungan lingkungan yang luar biasa

Proses pemisahan gravitasi tidak melibatkan bahan kimia, yang menghindari pembuangan zat berbahaya ke dalam air limbah dan memenuhi persyaratan pengembangan tambang hijau. Proses ini sangat cocok untuk area dengan persyaratan ketat untuk perlindungan lingkungan.

 

Efisiensi tinggi penyortiran butiran kasar

Untuk kasiterit berbutir sedang dan kasar (0,074~2mm), metode pemisahan gravitasi dapat secara efektif memanfaatkan perbedaan kepadatan untuk mencapai penyortiran dengan efisiensi tinggi. Misalnya, tingkat pemulihan jigger dapat mencapai lebih dari 70% saat mengolah kasiterit berbutir kasar, yang sangat cocok untuk bijih jenis kasiterit-sulfida atau kasiterit-silika.

 

Kemampuan beradaptasi yang kuat

Dapat mengolah berbagai jenis bijih timah, termasuk kasiterit keras, wolframite, dan mineral lain dengan perbedaan kepadatan yang signifikan. Meja goyang juga dapat disesuaikan dengan ukuran butiran yang berbeda dengan menyesuaikan kemiringan lateral dan laju aliran air.

 

Kerugian pemisahan gravitasi bijih timah

 

Pemisahan butiran halus dan mikro-halus yang buruk

Pemisahan gravitasi tidak efisien dalam memilah kasiterit halus (<0,037 mm) dan mikro-halus (<0,01 mm), dan rentan terhadap kehilangan logam karena kecepatan pengendapan yang tidak memadai. Misalnya, pemulihan kasiterit -0,02 mm dari pengocok mungkin kurang dari 30%, sehingga memerlukan bantuan flotasi atau sentrifus.

 

Biaya keausan dan pemeliharaan peralatan yang tinggi

Peralatan pemisahan gravitasi (misalnya saringan jigger, dinding bagian dalam saluran spiral) mudah aus karena benturan bijih berkekerasan tinggi, dan komponen tahan aus (misalnya besi cor krom tinggi) perlu diganti secara berkala, yang mana akan meningkatkan biaya perawatan.

 

Persyaratan pra-perawatan yang ketat

• Kandungan lumpur tinggi: Pencucian awal diperlukan untuk menghilangkan lumpur, jika tidak lumpur yang melilit partikel mineral akan mengganggu pemilahan. Misalnya, tanah yang kental perlu diproses melalui mesin pencuci silinder.
• Kontrol ukuran partikel:diperlukan penghancuran dan penyaringan multi-tahap (misalnya penghancur empat rol untuk menghindari penghancuran berlebihan), jika tidak, ukuran partikel yang tercampur akan mengurangi akurasi penyortiran.

 

Kapasitas pemrosesan terbatas untuk mineral terkait

Efek sortasi tidak baik untuk mineral-mineral yang menyertainya dengan perbedaan densitas yang kecil (misalnya sulfida, oksida besi), yang perlu dikombinasikan dengan pemisahan magnetik atau flotasi. Misalnya, pirit magnetik perlu dihilangkan dengan pemisahan magnetik terlebih dahulu, jika tidak maka akan tercampur dalam konsentrat pemisahan gravitasi.

 

Metode pemisahan gravitasi menempati posisi penting dalam bidang pengolahan bijih timah dan banyak disukai karena keunggulannya berupa proses yang sederhana, biaya rendah, dan ramah lingkungan. Dalam penerapan praktis, perlu mempertimbangkan sifat bijih, kondisi peralatan, dan faktor-faktor lainnya, serta memilih proses pemilihan ulang dan parameter peralatan dengan cermat, untuk mencapai indeks pemurnian terbaik, guna menciptakan manfaat ekonomi terbesar.