proses separasi dengan metode jigs dan m

8/17/2019 Proses Separasi Dengan Metode Jigs Dan m

1/8

1

PROSES SEPARASI DENGAN METODE JIGS DAN MAGNETIK

Oleh:

Purwo Subekti/ F361150141, Universitas Pasir PengaraianMahasiswa Program Pascasarjana Teknologi Industri Pertanian

Institut Pertanian Bogor, Nopember 2015

1. PROSES SEPARASI DENGAN METODE JIGS

Jigging merupakan metode lama yang dapat mencapai separasi/pemisahan dengan

baik, meskipun dengan specific grafity yang berdekatan, jika ukuran partikel juga tidak

jauh berbeda. Jika perbedaan specific gravity besar, maka jumlah pemisahan meningkat.Pencapaian pemisahan dalam proses jig sesuai dengan beberapa kriteria berikut Jigging

dapat mencapai pemisahan dengan baik sampai ukuran 150 mikrometer.

- Beroperasi dengan media luas dan membiarkan partikel berat jatuh.

- Frekuensi 55-330 per menit

- Partikel berukuran lebih besar membutuhkan pantulan panjang.

Gambar 1 Menyajikan tipe-tipe reaktor jig beserta mekanisme pulsa dan modifikasi

pemantulan saat operasional.

Gambar 1. Tipe -tipe reaktor jig beserta mekanisme operasi (Andreson, 1979)


2/8

2

Berdasarkan jenis pantulan (stroke) jig terbagi menjadi 2 tipe, yaitu:

1. Down Stroke, partikel berat mengendap lebih cepat dari pada partikel tipis

(ringan).

Gambar 2. Pantulan jenis Down Stroke (Andreson, 1979)

2.

Up Stroke, partikel dengan densitas kecil terangkat lebih tinggi dari pada

densitas lainnya.

Gambar 3. Pantulan jenis Up Stroke (Andreson, 1979):

Kelebihan proses pemisahan dengan jig antara lain:

- Tidak membutuhkan suspensi cairan berat atau zat padat yang mengandung air.

- Partikel besar akan lebih mudah diolah (sampai 8 inch).

- Semakin besar rentang densitas semakin mudah dipisahkan.

- Memungkinkan pemisahan dengan perbedaan ukuran.

Kekurangan proses pemisahan dengan jig antara lain:

- Tidak berjalan baik jika mengandung terlalu banyak variasi ukuran yang

berbeda jauh.

- Sulit melakukan pemisahan jika specific gravity kecil.

- Umumnya efektif untuk partikel kasar.

Kondisi yang diperlukan untuk operasional jigging adalah sebagai berikut:

- Keseragaman laju masuk umpan terkontrol (sistem kontinu)

- Keseragaman komposisi umpan/partikel

- Keseragaman distribusi ukuran partikel

- Keseragaman ukuran media


3/8

3

- Keseragaman pulsa (frekuensi dan kekuatan)

1.1. Metode Pemisahan JIG

Dalam reaktor pemisahan jig, air atau campuran materi yang akan dipisahkan

diletakan di atas saringan yang ditampilkan pada gambar 4. Jig beroperasi dengan pergerakan periodik pulsa air melewati saringan. Kecepatan upward pada fluida membuat

materi mencapai titik gantung tertentu, dimana setiap materi dikelilingi oleh cairan. Air

perpengaruh sementara untuk menjaga posisi materi di atas saringan dan kemudian

dialirkan kembali melewati kisi-kisi. Media partikel akan jatuh di atas saringan

penyokong dan perbedaan percepatan partikel terjadi selama tahap ini dalam proses jig.

Siklus operasi akan berulang. Proses ini menggunakan ukuran partikel lebih besar dari

0,2 mm.

Gambar 4. Skematik Diagram Proses Jig

Empat tahapan proses yang terjadi saat opersional reaktor jig adalah:

- Dilation , tahap ini terjadi saat diafragma menghasilkan pulsa dalam air, seluruh

partikel bergerak ke atas menuju ketinggian maksimum.

- Dif ferential ini tial Acceleration , perbedaan percepatan awal diawali dengan

terjadinya hisapan sehingga partikel mulai memisahkan berdasarkan densitas,

bukan ukuran. Sebagai hasilnya, sejumlah kecil partikel yang lebih ringan lolos

dan yang lebih berat mengendap lebih cepat, sehingga untuk waktu yang

singkat, percepatan tergantung pada densitas partikel dan relatif tergantung pada

ukuran dan bentuk partikel. Hal ini menunjukan bahwa siklus pulsa/isap dapat

dikendalikan secara tepat, biasanya antara 50 hingga 350 siklus per menit.


4/8

4

- Henderig Settling, pengendapan partikel terjadi berdasarkan densitas dan

ukuran. Partikel lebih ringan terhalangi partikel lebih berat. Hal ini

menyebabkan pemisahan menjadi lebih cepat dan menjamin bahwa material

terus terklasifikasikan.

-

Consolidation Trackli ng, tahap konsolidasi terjadi ketika material tersebar danmembentuk celah-celah kecil.

Keteranga: lingkaran besar = partikel lebih besar dan densitas partikel ditunjukan dengan

warna; yang putih lebih ringan dibanding hitam

Gambar 5. Tahapan pemisahan material pada proses jig

(Rahardyan,2002 dari wils, 1979)

Kecepatan terminal partikel dipengaruahi oleh perbedaan densitas dan ukuran,

sehingga pemisahan tercapai menjadi tiga fasa yaitu fasa kecil ringan, besar berat dan

campuran besar ringan dan kecil berat.


5/8

5

Diawalai dari posisi diam, sebuah partikel dalam aliran bergerak cepat sampai

mencapai kecepatan terminal. Kecepatan ini diraih dengan drag force yang meningkat

dari nol (saat diam) hingga sama dengan gaya grafitasi bersih. Sebagaimana klasifikasi

udara, fasa percepatan pergerakan partikel mempengaruhi lama proses jig berlangsung.

Pemisahan dengan jig dipengaruhi oleh gaya-gaya yang bekerja pada fluida dan partikelyang akan dipisahkan (gaya berat, gaya drag, gaya buoyant).

Pada operasional reaktor dengan proses jig, dua partikel dengan persamaan

densitas tetapi dengan ukuran yang berbeda yaitu partikel besar dan partikel kecil. Kedua

partikel dimulai dalam keadaan diam, partikel besar akan bergerak lebih cepat. Tetapi

saat kecepatan terminalnya lebih besar, partikel tersebut akan tetap bergerak cepat jika

partikel kecil mencapai kecepatan terminal. Dua partikel dengan persamaan ukuran tetapi

dengan perbedaan densitas, kecepatan partikel untuk densitas yang lebih besar akan lebih

besar pula, dan partikel akan bergerak dalam aliran.

1.2. Penerapan teknologi pemisahan dengan metode JIG pada aplikasi untuk

pemisahan Limbah plastik dari peralatan elektronik.

Limbah plastik sebagai salah satu bahan baku campuran sangat penting untuk

dipisahkan dalam rangka daur ulang berkelanjutan (sustainable recycling), salah satu

sumber limbah plastik adalah dari peralatan elektronik. Untuk memisahkan plastik yang

berasal dari peralatan elektronik, hasilnya PVC (PolyVinyl Cloride) dapat dipisahkan

dari PE (PolyEtylene) dengan kemurnian lebih dari 98%. Sehingga dikatakan bahwa

kecepatan upstream dan amplitudo air merupakan parameter utama yang mempengaruhi

efesiensi proses pemisahan.

Gambar 6. Skematik pemisahan limbah plastik . (Tsunekawa, 2004)


6/8

6

2. PROSES SEPARASI DENGAN METODE MAGNETIK

Dalam industri proses terdapat berbagai macam pengerjaan, dengan tujuan untuk

memisah suatu campuran dari berbagai macam zat dalam bagian-bagian penyusunnya.

Pengerjaan memisah, terdiri dari pelaksanaan gaya tertentu terhadap campuran

yang akan dipisah. Oleh gaya itu, gabungan bagian-bagian susunan dari campuran

saling dipindahkan sedemikian rupa, sehingga diperoleh suatu pemisahan. Gaya ini

dinamakan gaya selektif. Dengan demikian umpamanyan, suatu campuran serbuk besi

dan serbuk belerang dapat dipisahkan dengan bantuan sebuah magnet. Magnet itu

melakukan gaya tarik terhadap serbuk besi, akan tetapi tidak terhadap serbuk belerang

(jadi gaya itu adalah selektif).

Pada umumnya gaya selektif itu dapat dari jenis mekanis, jenis alami atau jenis

kimia. Pada pengerjaan pemisahan secara mekanis, dipergunakan gaya mekanis

yang dikerjakan terhadap zat yang akan dipisah (misalnya pada pengendapan pemusingan, pemisahan oleh magnet dan lain sebagainya). Pengerjaan pemisahan yang

lain didasarkan atas prinsip secara ilmu alam (misalnya mengekstrak, menyuling),

sedangkan pengerjaan – pengerjaan yang lain lagi didasarkan atas reaksi kimia.

Pengerjaan pemisahan dengan reaksii kimia misalnya terdapat pada pemisahan besi dari

bijih aluminium misalnya berlangsung dengan jalan mengubah bijih aluminium

dengan bantuan lindinatron ke dalam aliminat natrium yang dapat larut.

Semua benda mempunyai sifat magnetik. Zat yang mempunyaii permeabilitas

lebih besar dari udara dikelompokkan sebagai paramagnetik dan yang

permeabilitasnya lebih kecil disebut diamagnetik. Benda-benda paramagnetik ditarikoleh magnet sedangkan diamagnetik akan ditolak. Benda-benda paramagnetik yang

sangat kuat dikelompokkan sebagai ferromagnetik dan meliputi berbagai logam,

seperti besi, nikel dan kobalt serta berbagai mineral seperti magnetik, pirotit dan ilmenit.

Berbagai zat dapat dipisahkan dari bermagnet lemah atau nonmagnetik dengan

menggunakan separator magnetik intensitas rendah. Mineral-mineral seperti hematite,

limonit dan garnet adalah bermagnet lemah dan dapat dipisahkan dari nonmagnetik

dengan menggunakan separator intensitas tinggi.

Separator magnetik secara luas digunakan untuk:

- Memisahkan besi-besi pengotor dari bijih logam yang akan digiling

dengan demikian melindungi alat penggiling.

- Memisahkan magnet-magnet pencemar dari makanan dan produk-

produk industri.

- Memperoleh kembali magnetik dan ferosilikon dalam metode float-sink

untuk pemekatan bijih.

- Meningkatkan atau memekatkan bijih.

Besi-besi pengotor dapat dipisahkan dengan sebuah magnet tetap digantung pada

sebuah sabuk konveyor atau bahan diawetkan melalui sebuah keretakan bermagnet. Padakedua kasus, bahan bersifat magnet akan ditarik oleh medan magnet dan terpisahkan.


7/8

7

Separator magnetik secara luas digunakan untuk memekatkan bijih, khususnya bijih

besi, jika bahan utama bersifat magnet, bijih besi dapat dipisahkan secara murah dan

efektif dengan separator intensitas rendah. Separator tersebut dapat kering atau basah.

Gambar 1.1 Alat Pemisah Magnetik Jenis Sabuk

(http://indonesian.alibaba.com/product-gs-img/cross-belt-magnetic-belt-type-separator-for-conveyor-

1563972674.html)

Jika bijih dapat digiling untuk melepaskan mineral pada ukuran lebih kasar

dari ¼ in. (0,6 cm), pemisahan dapat dibuat untuk ukuran +¼ in. (0,6 cm) pada

penggumpal magnetic jenis sabuk (lihat gambar). Alat tersebut biasanya digunakan

untuk menggumpalkan atau membuang bahan-bahan tidak berguna. Jika mineral bersih

terdapat pada ukuran ini, ia dapat diperoleh kembali dengan cara memecahnya

dimana perlakuan pada alat dengan kuat medan lebih rendah.

Separator magnetic basah biasanya digunakan untuk bijih lebih halus dari 1/3

in (0,3 cm). Separator ini dapat berjenis sabuk atau yang paling umum jenis drum-

putar. Separator jenis drum terdiri dari satu atau lebih drum berputar yang elemen

magnet bagian dalamnya tidak berputar mempunyai kekuatan 3-7 pole. agnet

tersebut dapat berupa electromagnet atau magnet permanen. Setelah umpanmemasuki peralatan sebagai Lumpur, bahan bersifat magnet ditarik ke bagian

kutub dan dibawa ke titik pelepasan pada permukaan drum. Banyak jenis kotak/drum

dirancang yang digunakan. Jenis aliran searah paling sering digunakan bijih halus

untuk mendapatkan endapan bersih. Magnet tersebut dapat berupa electromagnet

atau magnet permanen.

Dahulu hanya jenis electromagnet yang sering digunakan, tertapi sekarang

digunakan terutama jika diinginkan kuat medan yang sangat tinggi atau jika diinginkan

kuat medan dapat diubah-ubah. Sekarang magnet permanen umum digunakan sejak

bahan-bahan modern memungkinkan menahan kuat medan yang tinggi secara tetap.

Kebanyakan magnet permanen adalah jenis alniko tetapi jenis keramik mengandung


8/8

8

Barium Ferit akan makin sering digunakan. Beberapa jenis separator magnetic yang

telah dikembangkan menerapkan arus bolak-balik, tetapi penggunaan komersilnya

masih kecil.

Separator intensitas tinggi untuk pemisahan mneral-mineral magnetik lemah

biasanya digunakan jenis kering. Pengaruh tegangan permukan biasanya mempengaruhi pemisahan basah. Karena daya tarik magnetik berbanding terbalik dengan kuadrat

jarak, mineral-mineral magnetis lemah harus didekatkan ke magnet jika akan

dipisahkan. Peralatan yang digunakan berupa jenis sabuk dan rol induksi. Bijih harus

benar-benar kering dan halus untuk menghasilkan yang terbaik.

Bahwa aplikasi atau penggunaan magnet dalam peralatan industri teknik kimia

untuk beberapa hal masih tetap diperlukan. Magnetic Separation dan Magnetic Stirrer

yang digunakan dalam reaktor kimia merupakan salah satu aplikasi magnet yang sering

digunakan dalam proses industri kimia. Magnetic Separator merupakan salah satu

aplikasi yang berfungsi untuk memisahkan campuran-campuran bahan mineral agar

diperoleh hasil yang diinginkan. Zat-zat yang ditarik kuat oleh sebuah magnet disebut

dengan paramagnetik sedangkan zat-zat yang ditolak oleh sebuah magnet disebut

dengan diamagnetik.

3. UCAPAN TERIMAKASIH

Ucapan Terimkasih Disampaikan Kepada Prof. Dr. Ir, Tun Tedja Irawadi, Ms,

Selaku Dosen Pengasuh Mata Kuliah Rekayasa Proses Untuk Pengembangan

Produk Agroindustri. Pada Sekolah Pascasarjanan Teknologi Industri Pertanian

Institut Pertanian Bogor, Nopember 2015

4. DAFTAR PUSTAKA

C. J. King, 1980, Separation Pr ocesses , second edition.

J.M Coulsen, J F Richardson, J R Backhurst & J H. Harker, Chemical Engineeri ng Vol.

2, Parti cle Technology and sparation Processes, Oxford, 1991

K. Van Bergeyk, Ing. A. J. Liedekerken, 1981, Teknologi Proses, Jilid 1, Penerbit

Bhratara Karya Aksara, Jakarta.

M. T. Zen, Sumber Daya dan I ndustri M ineral , Gadjah Mada university Press, Yayasan

obor Indonesia, Yogyakarta, 1984

R. E. Treybel, 1980, Mass Transfer Operations , 3th edition.

Rahardyan, Benno. 2002. Jig Separation: An A lternative Method for Waste Separation

in I ncreasing Resource Recovery from Waste . Bandung: Departemen Teknik

Lingkungan ITB.

Tsunekawa, M., Naoi, B., Ogawa, S., Kori, K., Hiroyoshi, N., Ito, M., Hirajima, T. 2004.

Jig Separation of Plastics fr om Scrapped Copy Machine. International Journal of

Mineral Processing, 76 (2005) pp 67 – 74.

proses separasi dengan metode jigs dan m

Documents