1. Sejarah Pada pertengahan tahun 1800, Faraday mendemonstrasikan serangkaian percobaan yang substansinya ditempatkan dalam medan magnet yang dapat mengalami kenaikan atau penurunan, dengan batas yang bervariasi, medan magnet melewatinya. Variasi dalam sifat kemagnetan dari bahan yang berbeda memungkinkan terjadinya fenomena pemisahan magnetik. Berdasarkan sifat kemagnetan, material dapat diklasifikasikan menjadi ferromagnetic (sangat menarik magnetis), paramagnetik (menarik magnetis untuk beberapa derajat), atau diamagnetic (ditolak oleh medan magnet). Semua materi dapat disebut magnet, meskipun nilai relatif dari magnet induksi mungkin sangat kecil. Bahan ferromagnetic memiliki sifat magnetik yang mirip dengan besi, dan beberapa bahan ferromagnetic akan mempertahankan sifat magnetik mereka tanpa adanya medan magnet yang diterapkan. Fenomena ini dikenal sebagai remanen. Bahan paramagnetic memiliki sifat kemagnetan yang positif (menunjukkan daya tarik yang lemah untuk magnet), dan diamagnetic bahan yang memiliki sifat kemagnetan negative (Menunjukkan tolakan lemah dari magnet). Bahan ferromagnetic merupakan bahan pemisahan intensitas rendah dan paramagnetik bahan pemisahan intensitas tinggi. Sejak itu, banyak perangkat magnetik telah dikembangkan, dengan memanfaatkan perbedaan dalam sifat kemagnetan untuk mendapatkan pemisahan fisik produk mineral. Aplikasi komersial pertama yang berhasil adalah magnetic separation yaitu pemisahan besi dari kuningan di akhir 1860-an, diikuti oleh pemisahan dan pemekatan magnetit mineral feromagnetik. Pemisahan magnetik intensitas rendah (LIM separation) dalam berbagai konfigurasi dikembangkan setelah tahun 1880 untuk pemisahan magnetik basah dan kering dari material feromagnetik; diikuti di awal tahun 1900-an oleh pemisahan magnetic dengan intensitas tinggi dan pemisahan magnet permanen. Materi magnet permanen adalah aluminium - nikel - kobalt - paduan besi yang disebut alnico, diikuti pada tahun 1950 oleh keramik barium dan strontium. Pemisahan magnetik intensitas tinggi (HIM separation) beberapa jenisnya dikembangkan untuk pemisahan material paramagnetik berdasarkan sifat kemagnetan positif yang lebih rendah. sebagian besar pemisahan intensitas tinggi terbatas pada pemisahan kering, dengan perkembangan selanjutnya dari intensitas tinggi.

2. Prinsip kerjaPemisahan magnetik adalah pemisahan fisik partikel diskrit dengan permeabilitas yang berbeda. Umpan ke pemisah magnetik dibagi menjadi dua atau lebih komponen. Jika separator digunakan untuk menghasilkan konsentrat magnetik, maka bahan paramagnetik atau diamagnetik lemah dalam prakteknya hanya disebut nonmagnetik, merupakan tailing (atau menolak) produk. Jika pembebasan tidak sempurna, produk magnetik (middling) yang dihasilkan akan sedikit. Setiap produk harus diangkut ke dalam, melewati, dan keluar dari magnet pemisah. Magnetik dan gaya yang berperan (gravitasi, gesekan, hidrodinamika, atau inersia) cenderung mengurangi derajat pemisahan. Definisi :Sebuah medan magnet didefinisikan oleh kekuatan medan magnetnya H (Intensitas medan). Kekuatan medan dari medan magnet yang homogen di sebuah solenoid ditunjukan dengan rumus sebagai berikut:H=nln=putaran per meterI = arus per putaran. (Satuan SI untuk kekuatan medan magnet adalah A/m) Massa jenis flux magnetik B adalah pengukuran dari kekuatan magnet yang bekerja pada partikel dalam medan magnet. Pada tekanan vakum, kerapatan fluks magnetik dan kekuatan medan magnet sebagai berikut: B0= F/A = 0Hdengan adalah fluks magnetik (unit SI weber, 1Wb = 1m2 kg s-2 A-1 ), A adalah penampang kumparan, dan 0 adalah permeabilitas vakum (0 = 4 10-7 N/A2). Satuan SI untuk magnetik kerapatan fluks adalah tesla (T = kg s-2 A-1 ), 1 T = 1 Wb/m2 . Jika material ditempatkan pada medan magnetik, massa jenis flux dari material ini dinyatakan dengan B = HDengan (satuan SI N/A2 ) merupakan permeabilitas dari material. Metode lain untuk mengukur B material tersebut ailah B = (H+M).(1)Dengan M (satuan SI A/m) merupakan insuksi magnet dari substansi yang diamati ketika substansi tersebut berada pada medan magnetik. Sifat kemagmetan dari material adalah bilangan tak berdimensi yang menyatakan rasio induksi magnetik dalam kekuatan medan magnet. ? = M/H.(2)Kemudian subtitusikan kedalam persamaan (1) B = 0H(1+x)Sifat kemagnetan spesifik dapat dinyatakan dengan ? = x/l3. Sifat kemagnetan Faktor-faktor yang mempengaruhi magnetic separator bekerja adalah sifat magnet, derajat liberasi serta laju alir.Magnetik separator dibagi menjadi empat jenis menurut sifat kemagnetannya, yaitu:1.Low intensity magnetic separatorMemisahkan material karena perbedaan sifat magnet yang sangat besar. (diamagnetik dan ferromagnetik)2.High Intensity Magnetic SeparatorMemisahkan material karena perbedaan sifat magnet yang cukup besar (diamagnetik dan para magnetik)3.High GradientMemisahkan material karena perbedaan sifat magnetnya yang kecil (paramagnetik dengan paramagnetik atau feromagnetik dengan feromagnetik)4.Super conductingMemisahkan material yang memiliki perbedaan sifat magnet yang sangat kecil (Feromagnetik dengan feromagnetik yang superkonduktor) Electrostatic separator adalah alat yang memisahkan mineral berdasarkan perbedaan sifat mudah tidaknya mineral untuk menghantarkan arus listrik. Mineral dibagi dua berdasarkan sifat mudah tidaknya menghantarkan listrik, konduktor dan isolator. Konduktor adalah mineral yang dapat dengan mudah menghantarkan arus listrik. Sedangkan isolator adalah mineral yang sulit menghantarkan arus listrik. Dalam electrostatic separator digunakan dua istilah, pinning dan lifting. Pinning adalah material yang non-konduktif (isolator) yang menempel. Sedangkan lifting adalah material konduktif yang dilontarkan.Sifat kemagnetan dari berbagai jenis material dinyatakan pada Tabel 1. Magnetic Susceptibility of Minerals Mineral Susceptibility Mineral Susceptibility

Magnetite 0.12-3.07(a) Graphite 2.2x10-6

Franklinite 3.7x10-3 (a) Fluorite -2.85x10-7 (b)

Ilmenite 1.5x10-3(a) Aragonite -3.92x10-7

Magnetic pyrite 0.337-5.75x10-3(a) Calcite -3.63x10-7

Siderite 8.4x10-4 Ruby 4.7x10-7 (b)

Hematite 0.11-1.1x10-7 Topaz 4.2x10-7 (b)

Zircon -1.7x10-7 Beryl 8.26x10-7

Limonite 7-8x10-4 (a) 3.86x10-7 (b)

Corundum 3.4x10-7 (b) Epidote 2.38x10-5

Pyrolusite 6.2-7x10-4 (a) Augite 2.66x10-5

Manganite 4.9x10-4 (a) Adularia -4.27x10-7

Garnet 3.75x10-4 (a) -3.84x10-7

Quartz 1.75-4.38x10-4 (a) -3.17x10-7 (b)

Rutile 1.96x10-6 Diopside 8.8x10-6 (b)

Pyrite 0.2-1.5x10-4 (a) Sapphire 5.7x10-6 (a)

Zincblende -2.64x10-7 (b) Cobaltite 5.8x10-6 (a)

Dolomite 1x10-6 (b) Feldspar 1.6x10-6 (a)

Apatite 2.64x10-6 (b) Limestone 6x10-6 (a)

Willemite 1.9x10-4 (a) Red serpentine 4.1x10-5 (a)

Chalcopyrite 8.5x10-7 (b) Green serpentine 3.5x10-4 (a)

Spinel 0.2x10-7 (b) Antimonite -8.5x10-7 (a)

Galena -3.5x10-7 (b) Mica, transparent 0.8-1.2x10-5 (a)

Helite -5.0x10-7 (b)

Celestine -3.42x10-7

Tourmaline -3.14x10-7

-3.59x10-7 (b) 1.12x10-6 (b)

(a) Volume susceptibility; (b) specific susceptibility

Substansi dengan sifat kemagnetan positif ( 1) disebut paramagnetik, substansi dengan sifat kemagnetan negatif (0 1) disebut diamagnetik. Seperti yang ditunjukan pada persamaan (2), substansi dengan sifat kemagnetan positif memiliki magnetisasi positif dan memperbesar massa jenis flux dari medan magnet, sedangkan substansi dengan sifat kemagnetan negatif memiliki magnetisasi negative dan melemahkan massa jenis flux medan magnet. Medan magnet mendesak gaya pada setiap kutub dari dipol magnetik, membuatnya sejajar dengan garis dari medan magnet. Karena gaya tersebut diberikan pada arah yang berlawanan, akan terjadi keseragaman medan magnet. Oleh karena itu, jika medan magnet memiliki gradient, contohnya keberagaman dalam ruang, gaya pada dipol akan lebih besar dalam arah dari medan yang lebih besar dan akan sebanding dengan momen dipol magnetik dan besarnya medan magnet gradient. 4. Mekanisme pemisahan magnetikAda beberapa macam mekanisme pemisahan dengan mengunakan magnetic separator, yaitu :1. HorisontalPada sistem ini letak kutub magnet dibuat mendatar, sedang umpan dijatuhkan melalui garis-garis gaya medan magnet yang posisinya horisontal. Maka mineral yang bersifat magnetik akan tertarik kearah kutub positif (yang dibuat runcing agar lebih memusat dan kuat), sedangkan mineral non magnetik akan jatuh lurus ke bawah.2. VertikalPemisahan secara vertikal maka kutub magnet juga diposisikan vertikal, dimana kutub positif terletak di atas, sedangkan yang negatif terletak di bawah. Di antara kedua kutub tersebut diletakkan dua buah belt conveyor yang saling bersilangan.Umpan diletakkan pada belt bagian bawah, ketika melalui medan magnet akan terjadi pemisahan antara mineral magnetik dan non magnetik. Mineral magnetik akan menuju belt conveyor atas dan setelah keluar dari pengaruh medan magnet akan dilepas dan ditampung dalam bak mineral magnetik. Sedangkan mineral non magnetik akan ikut terus dengan belt conveyor bawah dan ditampung dalam bak mineral non magnetik.3. Drum MagneticPemisahan cara ini digunakan untuk material yang mempunyai sifat kemagnetan tinggi. Ada beberapa tipe pemisahan, diantaranya :a. Belt conveyor dengan pulley yang diberi magnet, sehingga apabila ada material yang mengandung magnet akan tertarik kearah pulley (menempel pada belt conveyor) dan akan terlepas setelah pengaruh kemagnetan tidak ada. Sedangkan mineral non magnetik akan terlempar dari belt conveyor karena gaya sentrifugal dan ditampung sebagai mineral non magnetik.b. Suatu drom yang diputar pada porosnya biasanya terbuat dari alumunium, bagian dalamnya dipasang medan magnet tetap menyudut 120o. Magnet ini tidak ikut berputar, maka antara mineral magnetik dan non magnetik dapat dipisahkan.4. Roll InduksiSuatu roll yang berputar terletak antara dua kutub positif dan negative dari primary electromagnet, sehingga roll tersebut dipengaruh ioleh medan magnet. Apabila dimasukkan mineral diantara roll dengan kutub positif maka mineral magnetic akan dapat dipisahkan dengan non magnetic.5. Tipe dan Dasar Pemisahan MagnetikPemisahan magnetik menggunakan 2 dasar, yaitu: 5.1 Tramp iron removal-perlindungan alat, dan 5.2 Konsentrasi mineral dan pemurnian material

5.1 Tramp iron removalTramp iron removal digunakan untuk melindungi material handling dan peralatan proses seperti crusher, pulverizers, dan screens. Aplikasi ini biasanya melibatkan bahan kering atau material dengan kelembaban yang hanya terdapat pada permukaannya. Iron coarser dari 3 mm biasanya didefinisikan sebagai tramp iron. Ukuran dan bentuk tramp iron, bersama dengan sistem material handling yang digunakan harus mempertimbangkan pemilihan separator magnetik yang cocok untuk tramp iron removal. Peralat magnetik yang dikembangkan untuk tramp iron removal, meliputi: 1. Magnetic head-pulleys-katrol permanen dan elektromagnetik yang digunakan sebagai kepala katrol pada system belt conveyor, 2. Suspended Magnets-unit magnetik yang dipasang sepanjang belt conveyors atau pengumpanan. 3. Plate Magnets, yang digunakan di bagian bawah parasut atau launders; dan 4. Grate Magnets digunakan dalam hopper penyimpanan.

Magnetic Pulley Katrol magnet adalah silinder memanjang dengan poros, digunakan sebagai kepala katrol untuk konveyor pada transportasi materi di pabrik. Katrol magnet memiliki magnet yang terpasang di dalamnya untuk memberikan kekuatan medan magnet yang sama di sekitar lingkar katrol, untuk menghilangkan besi yang terkandung dalam produk tersebut. Katrol Magnetic mudah dipasang, memiliki biaya yang rendah, dan dapat melakukan pengangkatan besi secara terus menerus dan otomatis. Sebuah pemasangan tipikal ditunjukan pada gambar 1.

Gambar 1. Prinsip Operasi Magnetic Pulley

Tramp Iron Magnetic Drums Magnetik drum separator yang digunakan untuk menghilangkan tramp iron saat pemasangan magnet pulley atau magnet tersuspensi yang tidak layak. Tramp iron magnetic drum menggabungkan perakitan magnet diadakan di posisi tetap di dalam drum silinder yang berputar atau shell diputar sekitar kumpulan magnet ini. Zona pemisahan aktif (dalam beberapa sentimeter dari permukaan drum) menarik partikel feromagnetik ke permukaan drum. Di sini, gerakan drum membawa mereka ke daerah di luar pengaruh perakitan magnetik. Partikel-partikel feromagnetik kemudian turun atau dikerok dari tepi drum.

5.3 Konsentrasi Mineral Dan Pemurnian ProdukSifat responsive magnetic dari mineral menyediakan cara yang efektif untuk konsentrasi alami bijih. Peralatan magnetik yang digunakan dalam konsentrasi mineral basah termasuk: 1. wet magnetic drum separator, 2. filter magnetik, 3. wet high-intensity magnetic separator (WHIMS), dan 4. high-gradient magnetic separator (HGMs). Pemisah magnetik yang digunakan dalam konsentrasi mineral kering meliputi: 1. alternating polarity magnetic drum separators, 2. induced roll magnetic separators, 3. high-intensity crossbelt magnetic separators, dan 4. high-intensity disk-magnetic separators.

Wet Magnetic SeparatorsWet Magnetic Separator menggabungkan magnet stationer atau permanen dengan perakitan dalam posisi tetap dalam shell drum yang berputar. Drum magnetic dipasang dalam susunan tangki yang bukan magnetic. Wet drum separator digunakan secara umum untuk memisahkan partikel ferromagnetic seperti magnetite dan ferrosillica dari silica diamagnetic dan batubara. Pengaturan tipikal ditunjukkan dengan Gambar 3.

Dry Magnetic SeparatorsTipe magnetic drum yang kedua, seperti digambarkan pada Gambar 4, menggunakan magnet di sekitar lingkar drum. Jenis magnet biasanya memiliki panjang lebih besar dari magnet busur (bagian dari drum silinder dinyatakan dalam derajat-di mana magnet berada) dan mengembangkan agitasi yang cukup besar dan reorientasi partikel feromagnetik karena mereka dibawa dari umpan ke titik debit magnetik. Sebuah drum magnetik biasanya diberi feed dengan getaran atau jenis lain dari penyebaran pengumpan pada garis tengah vertikal atas drum. Partikel feromagnetik tertarik dan berpegang pada shell drum yang sampai pada ujung bagian di luar magnet, di mana mereka dibuang ke hopper penampung produk.

TUGASUNIT OPRASI IMAGNETIC SEPARATION

Disusun oleh:AVITA AVIONITA21030113140131DEBORA PASARIBU21030113120010ESTELA BR GINTING21030113120012GIKA ARIANI PUTRI21030113140144M. HAFIDZ FANSHURI21030113130107SHELMA K.21030113140127

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS DIPONEGOROSEMARANG