Jigging
I .Tujuan Percobaan1. Mempelajari prinsip jigging dan cara kerja
alat.
II.Literatur
Sejarah pemisahan dengan gravitasi
Proses konsentrasi gravitasi banyak dilakukan sampai tahun
1920-an. Walaupun konsentrasi gravitasi tidak memberikan hasil yang
memuaskan dibandingkan dengan flotasi akan tetapi dalam industri
pengolahan mineral, biayanya lebih murah. Karakteristik semua media
konsentrasi gravitasi memisahkan partikelnya sehingga
partikel-partikel tersebut dapat terpisah satu sama lain dan secara
ideal dibagi kedalam lapisan dense ( berat ) dan lapisan light (
ringan ). Bentuk pertama dari pemisahan gravitasi adalah jigging
yang mempunyai karakteristik gerakan turun naik campuran partikel
padat-cair dari umpan yang akan dipisahkan. Jigging merupakan jenis
konsentrasi gravitasi yang cukup banyak digunakan di industri
pengolahan bijih terutama industri berskala kecil. Jiging adalah
metoda memisahkan mineral berharga dari yang tidak berharga dengan
stratifikasi berdasarkan gerakan partikel-partikel dalam fluida.
Fluida ini bisa berupa air atau udara.
Prinsip dan cara kerja jigging
Prinsip dari jigging dapat diilustrasikan dengan mengambil
ayakan yang diberi umpan mineral heterogen dengan diameter 1 cm dan
mencelupkan ayakan yang berisi mineral tersebut kedalam air dan
diikuti gerakan naik turun dalam air. Hal ini akan berakibat
partikel berat dan lebih besar akan membentuk lapisan bawah, dan
partikel ringan membentuk lapisan atas. Alat jig komersial
melakukan operasi ini kedalam skala besar. Jig yang sekarang
digunakan banyak menggunakan permukaan screen yang tidak bergerak (
statis ) dan ada yang bergetar sehingga air dapat masuk melewati
screen tersebut. Alat yang digunakan pada proses jigging dinamakan
jig yang secara garis besar terdiri dari satu tangki yang terbuka
yang berisi fluida, biasanya berupa air. Dibagian atas tangki
dipasang ayakan dimana air dapat dengan leluasa melewatinya. Pada
bagian bawah atau samping dari tangki dipasang alat yang disebut
energizing unit (alat yang menimbulkan gerakan bolak-balik dari
fluida yang ada di bawah jig).
Aksi pada Jigging
Proses pemisahan pada jigging cukup kompleks karena menggunakan
aliran dinamis dan berlangsung secara kontinyu.Ada beberapa gaya
yang menyebabkan terjadinya pemisahan pada proses jigging ini yaitu
:
Gaya gravitasi Densitas mineral
Kecepatan jatuh mineralPrinsip-prinsip stratifikasi pada jig
secara garis besar ada 3 yaitu :
1. Differensial acceleration ( Percepatan differensial )Dalam
banyak jenis konsentrasi gravitasi, partikel dapat bergerak hanya
untuk jarak dekat atau partikel akan terhenti pergerakannya yang
disebabkan oleh bentuk pemukaan partikel tersebut atau oleh
partikel lain.Percepatan awal dari partikel tidak bergantung pada
ukuran dan bentuk partikel tersebut, tetapi dipengaruhi oleh
density partikel dan density fluida yang digunakan. Hal ini dapat
dilihat dari persamaan di bawah ini :
F = m.g - m'.g' - Fd
m.a = (m - m').g - Fd
di mana :
m = massa partikel m'= massa fluida yang dipindahkan
g = percepatan gravitasi a= percepatan partikel
Fd= gaya drag
Pada saat partikel mulai bergerak, maka Fd = 0, maka :
m.a = (m - m').g
a =
karena partikel dan fluida yang dipindahkan mempunyai volume
yang sama, maka :
a =
p = density partikel
a =
f = density fluida
Dari persamaan diatas percepatan awal a tergantung pada densitas
solid mineral dan densitas liquid serta kebebasan ukuran
partikel.
2. TricklingGaudin telah mengajukan mekanisme trickling untuk
jigging yang disebutnya sebagai consolidation trickling. Mekanisme
ini terdiri dari sebuah lapisan yang memiliki partikel kecil
dibagian atas dari partikel besar.
3. Hindered Settling Classification ( HSC )Hindered settling
atau lebih tepat disebut perbedaan hindered settling adalah suatu
mekanisme yang sering dimanfaatkan dalam konsentrasi gravitasi.
Mekanisme ini pemisahannya bergantung pada:
Ukuran partikel Bentuk partikel Berat jenis
Pada mekanisme ini berlaku persamaan :
d1/d2 =
Proses pada Jigging
Pada umumnya Proses jiggling dibagi dalam tiga tahap:
1. Pengumpanan
2. Stratifikasi
3. Pemisahan dari lapisan hasil stratifikasi
Ketiga hal di atas sangat mempengaruhi jalannya operasi jigging.
Pengumpanan harus dilakukan dengan laju dan persen padatan yang
konstan. Umumnya yang masuk harus merata pada selurh permukaan jig.
Sedangkan stratifikasi yang baik tergantung pada rancangan
energizing unit, yaitu cara menimbulkan gerakan bolak balik
fluida.Secara lengkap ditunjukkan pada point dibawah.1.
Pengumpanan
Pemisahan harus dilakukan dengan laju dan persen solid yang
konstan. Umpan yang masuk harus merata pada seluruh permukaan jig.
Umpan berupa slurry dengan 25% - 45% solid masuk pada salah satu
ujung jig, dan mengalir membentuk arus horizontal (crash flow) di
permukaan jig.
2. Stratifikasi
Terdapat tiga efek yang menyebabkan stratifikasi, yaitu ;
a). Hindred Settling Classification
Pengendapan dari sekelompok partikel yang berkumpul menjadi
satu, jadi bukan pengendapan bebas dari satu partikel
1 # 1 (mediumnya suspensi daripada bed + air)
b). Differential accleration pada awal jatuh
Pada waktu yang relatif singkat (awal jatuh) partikel dengan
density lebih besar akan mempunyai jarak tempuh yang lebih besar
daripada partikel dengan density yang lebih kecil.
c). Consolidation trickling pada akhir jatuh
Partikel-partikel kecil mengatur dirinya di antara
partikel-partikel besar, sesuai dengan densitynya.
3. Pemisahan dari lapisan hasil stratifikasi
Sedangkan stratifikasi yang baik tergantung pada cara
menimbulkan gerakan bolak-balik fluida dan pada rangsangan
energizing unit.
Operasi pada jig
Pemisahan harus dilakukan dengan laju dan persen solid yang
konstan. Umpan yang masuk harus merata pada seluruh permukaan jig.
Umpan berupa slurry dengan 25% - 45% solid masuk pada salah satu
ujung jig, dan mengalir membentuk arus horizontal (crash flow) di
permukaan jig.
Partikel-partikel ringan (density rendah) terutama yang berbutir
halus terbawa arus dan keluar pada ujung yang lainnya. Partikel
yang mengendap dari arus horizontal ini pada zona transportasi
masuk di daerah di mana aksi jigging bekerja diantara arus
horizontal dan ayakan. Mekanisme pada jigging dapat terlihat pada
zona ini, seperti differential accleration, hindered settling, dan
trickling.
Selain zona transportasi, juga terdapat zona roughing di sebelah
atas dan zona separating di sebelah bawah. Partikel-partikel
middling dan partikel yang berusaha masuk pada zona separating akan
berada pada zona roughing. Mineral ringan yang oleh tekanan dari
stroke pada fluida akan terdorong memasuki zona separating dan
terbawa oleh arus horizontal. Pada zona separating akan dimasuki
oleh mineral berat, dan berusaha mendorong ke atas middling. Oleh
sebab itu middling mempunyai peluang masuk pada zona separating.
Mineral berat yang besar dengan cepat mencapai permukaan ayakan
diikuti dengan mineral berat yang kecil melalui zona roughing dan
separating.Siklus-siklus pada jig
Gerakan bolak-balik fluida yang disebabkan oleh pulsion dan
sucsion digambarkan dalam bentuk kurva seperti dibawah ini :
Kecepatan fluida ke atas dimulai dari A dan membesar hingga C.
Ketika kecepatan membesar, material yang ada di atas ayakan
melonggar, jarak antar partikel menjauh, peristiwa ini disebut
dilasi. Padi titik B partikel ada dalam situasi hindered settling
dalam fluida yang bergerak ke atas. Dari C ke E kecepatan aliran ke
atas mengecil, partikel-partikel yang terdorong ke atas tadi mulai
turun kembali. Karena kombinasi antara percepatan awal dan hindered
settling, partikel-partikel besar lebih cepat sampai ke bawah dan
diikuti oleh partikel-partikel kecil. Titik E merupakan peralihan
dari pulsion dan sucsion. Semua partikel di atas ayakan jig merapat
dengan sempurna. Mulai saat itu terjadi consolidation trickling,
yaitu partikel-partikel kecil bergerak di antara partikel-partikel
besar, sehingga partikel-partikel tersebut berada di lapisan paling
bawah.
Kapasitas jigKapasitas jig berbanding lurus dengan efek
transportasi dari arus horizontal umpan. Agar kapasitasnya dapat
diperbesar dan efesiensinya tinggi, maka ada empat faktor yang
penting untuk diperhatikan, antara lain :
1. Ukuran dari partikel kecil. Ukuran umpan yang dikehendaki
masuk menjadi konsentrat dan keluar melalui hutch.
2. Volume umpan persatuan waktu.
3. Ketebalan aliran.
4. Banyaknya hutch water persatuan waktu yang masuk ke
aliran.
Panjang stroke dan frekuensiPanjang stroke adalah panjang
dorongan air yang merupakan energizing unit, karena menentukan
jatuhnya partikel-partikel yang terdorong pada saat pulsion,
sekaligus menentukan jarak antara partikel pada saat pulsion
tersebut. Panjang stroke yang besar akan menghasilkan kecepatan air
naik juga besar, sehingga kecepatan air turun (hisap) juga
besar.
Frekuensi adalah banyaknya stroke per menit. Umumnya satu stroke
terdiri dari satu pulsion dan satu suction, dan sama dengan satu
putaran motor. Oleh karena itu frekuensi dapat dinyatakan dalam rpm
(rotation per minute). Banyaknya frekuensi menentukan banyaknya
pengaruh mekanisme differential accleration. Umumnya makin kecil
umpan, maka stroke makin panjang, dan frekuensinya mengecil.
Demikian juga sebaliknya.Pengambilan konsentrat
Mineral-mineral berat umumnya pada proses jigging akan berupa
konsentrat (underflow). Untuk mengeluarkan / mengambil konsentrat
tersebut terdapat beberapa cara, antara lain sebagai berikut :
1. On The Screen Jigging (Jerman)
Konsentrat dikeluarkan melalui ayakan dan tangki, dan
dikeluarkan dari bawah. Dengan cara ini lubang ayakan harus lebih
besar dari ukuran mineral berat yang akan lolos. Di atas ayakan
diberi satu lapisan material yang density-nya lebih kecil dari
density mineral berat dan lebih besar dari density mineral ringan.
Lapisan ini disebut lapisan rag atau lapisan alas jig (bed). Alas
jig ini berfungsi meratakan dorongan air ke atas (pulsion), dan
sekaligus membentuk suspensi yang akan memberikan fasilitas
hindered settling pada saat pulsion dan consolidation trickling
pada saat sucsion.
2. Through The Screen Jigging (Inggris)
Konsentrat dikeluarkan dari atas ayakan melalui pintu-pintu yang
dibuat untuk itu. Pengeluaran dengan cara ini menghendaki ukuran
umpan yang relatif kasar dan selang ukuran umpan yang kecil. Ukuran
lubang ayakan harus lebih kecil dari ukuran umpan yang terkecil
sehingga tidak ada material yang bisa lolos masuk ke tangki. Di
atas ayakan terjadi stratifikasi mineral berat yang kecil berada di
lapisan paling bawah, diikuti dengan mineral berat besar, dan
mineral ringan. Pintu konsentrat diatur tingginya setebal lapsan
mineral berat, sehingga mineral ringan yang terendapkan tidak dapat
melewati pintu ini dan keluar sebagai overflow.
Macam macam jigging Jig dapat dibedakan berdasarkan ayakannya,
yaitu:
1. Jig dengan ayakan bergerak
Dipakai didaerah terpencil dan sekarang sudah tidak digunakan
lagi.
2. Jig dengan ayakan tetap
Dilasi dari mineral diatas ayakan diciptakan oleh gerakan bolak
balik fluida yang menerobos ayakan.Gerakan bolak balik fluida
ditimbulkan secara mekanis oleh energizing unit.
Jenis jenis Jig antara lain :
1. Harz Jig
Dilasi mineral diatas Jig disebabkan oleh gerakan bolak balik
fluida yang ditimbulkan oleh piston yang bergerak naik turun sambil
menekan atau menghisap fluida dibawahnya.
2. Diaphragma Jig
Gerakan bolak balik fluida ditimbulkan oleh gerakan bolak-balik
diaphragma. Contoh alat: Denver Mineral Jig.3. Yuba Jig
4. Baum Jig
Dilasi mineral disebabkan oleh tekanan udara5. Circular Jig
6. Wernco Jig
7. Phneumatic Jig
8. Bathe Jig
_1006151422.unknown
_1006164025.unknown
_1130529811.unknown
_1006153956.unknown
_1006151381.unknown
