BAB III
PROSEDUR DAN PERCOBAAN
3.1 Prosedur Percobaan Prosedur percobaan yang dilakukan selama penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Flow chart prosedur percobaan
24
25
3.1.1 Persiapan Red Mud
Red mud yang digunakan dalam penelitian ini merupakan hasil pendigestingan menggunakan autoclave. Di bawah ini merupakan bijih bauksit (Run of Mine) yang digunakan sebagai umpan dalam percobaan.
Gambar 3.2 Bauksit Kalimantan Barat
Tabel 3.1 Komposisi Kimia Bauksit Kalimantan Barat
Kondisi
Al2O3
SiO2
Fe2O3
TiO2
Bauksit
(%)
(%)
(%)
(%)
Bauksit Asal
44.52
1.13
11.47
0.81
Bauksit Tercuci
54.42
1.56
15.76
1.11
26
Keberhasilan proses pemisahan alumina dan red mud dari bauksit sangat tergantung pada ukuran butiran pengotor yang harus dipisahkan dari bauksit, karena itu sebelum menentukan jenis operasi yang dipakai, bauksit ini terlebih dahulu melalui beberapa tahapan pengolahan bahan galian yang bertujuan untuk meningkatkan derajat liberasinya sehingga pemisahan red mud di dalam autoclave dapat berlangsung optimal. Adapun tahapan pengolahan bahan galian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: a. Proses Kominusi Kominusi atau pengecilan ukuran merupakan langkah pertama yang biasa dilakukan dalam proses pengolahan bahan galian, yaitu memperkecil ukuran (mereduksi) bongkah-bongkah batuan yang diperoleh dari tambang menjadi pecahanpecahan yang berukuran lebih kecil menggunakan alat Roll Crusher, dapat dilihat pada Gambar 3.3. Selanjutnya digunakan Ball Mill untuk menggerusnya menjadi partikel yang lebih halus, dapat dilihat pada Gambar 3.4.
Gambar 3.3 Roll Crusher
27
Gambar 3.4 Ball Mill
b. Proses Sizing Setelah melewati proses kominusi, bauksit yang telah halus kemudian di ayak sampai ukuran -35 mesh, ukuran -100 mesh, dan ukuran -140 mesh menggunakan sieving 35 mesh, 100 mesh, dan 140 mesh.
Gambar 3.5 Bauksit Ukuran -35 Mesh
28
Bauksit yang telah melalui tahapan pengolahan bahan galian, selanjutnya dimasukkan ke dalam autoclave untuk proses pendigestingan yang akan menghasilkan alumina dan red mud.
Gambar 3.6 Autoclave Proses Digesting : Bauksit -35 # : 1341 gram
Waktu
: 2.5 jam
NaOH teknis : 903 gram
Temperatur
: 140o C
Air
: 7 Liter
29
Setelah proses digesting selesai, produk digesting tersebut (ketika masih panas 80-100 ₀C) disaring dikantong filter yang terbuat dari kain katun dan filtratnya ditampung di ember filtrat. Setelah itu, residunya dicuci dengan aqua DM 2x@ 1 liter, filtrat pencuciannya ditampung tersendiri, kemudian residu dikeringkan dalam oven 100₀C. Proses akhirnya adalah residu kering dilepas dari kantong filter dan ditimbang.
Gambar 3.8 Hasil Digesting
Gambar 3.7 Proses Akhir Digesting
Gambar 3.9 Proses Filtrasi Hasil Digesting
30
Gambar 3.10 Proses Penyaringan Memisahkan Red Mud dan Alumina
Gambar 3.11 Hasil Filtrasi
Gambar 3.12 Red Mud Basah Hasil Filtrasi
31
3.1.2 Penyamplingan Red Mud Penyamplingan sampel red mud dilakukan agar sampel yang akan dikerjakan memiliki confidence level yang tinggi, untuk itu sampel harus homogen. Metode penyamplingan ini menggunakan alat
splitter. Penyamplingan ini dilakukan
berulang-ulang untuk mendapatkan berat yang diinginkan.
Gambar 3.13 Splitter 3.1.3 Penyelidikan Bahan Baku Penyelidikan bahan baku red mud menggunakan metode pengujian analisis kimia. Hasil analisis kimia ini ditunjukkan pada Tabel 3.2. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kadar mineral yang terkandung di dalam red mud. Hal ini dilakukan sebagai bahan perbandingan dalam melakukan percobaan selanjutnya.
32
Tabel 3.2 Komposisi Kimia Red Mud Hasil Digesting
No
Unsur / Senyawa
Kadar ( % )
1
Fe2O3
35.40
2
Al2O3
33.73
3
TiO2
6.03
4
SiO2
1.23
5
Na2O
2.3
33
3.1.4 Percobaan Menggunakan Alat Hidrosiklon Tahapan selanjutnya adalah percobaan menggunakan alat hidrosiklon Krebs diameter 1 inci untuk mendapatkan konsentrat mineral besi. Pada percobaan ini, pertama air secukupnya dimasukkan ke dalam alat hidrosiklon. Setelah itu umpan red mud dimasukkan
ke
dalam alat
tersebut
selama
beberapa
menit
untuk
menghomogenisasikan mineral-mineral yang terdapat di dalam red mud, proses ini dikenal dengan scrubbing. Selanjutnya diatur tekanan pada alat hidrosiklon, setelah beberapa menit secara bersamaan red mud yang telah mengalami siklus di dalam hidrosiklon ditampung berdasarkan konsentrat dan tailing. Pada percobaan ini, tempat keluar konsentrat disebut underflow sedangkan tempat keluar tailing disebut overflow. Percobaan awal menggunakan ukuran -35 mesh dilakukan dengan cara memvariasikan persen solid dengan tekanan konstan satu bar. Setelah konsentrat tiap persen solid diperoleh selanjutnya dilakukan pengujian analisis kimia. Setelah itu dipilih konsentrat dengan kadar mineral besi (hematite (Fe2O3)) tertinggi pada persen solid tertentu, dalam percobaan ini konsentrat yang mempunyai kadar mineral besi tertinggi pada 5% solid kemudian dilakukan percobaan berikutnya dengan cara memvariasikan tekanan pada persen solid konstan (tetap) yaitu pada 5% solid yang mempunyai kadar mineral besi tertinggi dari percobaan sebelumnya. Percobaan berikutnya menggunakan ukuran -100 mesh dan ukuran -140 mesh, dilakukan dengan cara memvariasikan tekanan dengan persen solid yang digunakan adalah tetap 5% solid. Konsentrat yang diperoleh dilakukan pengujian analisis kimia seperti percobaan sebelumnya.
34
Red mud
Sampling
Sample percobaan
Scrubbing
Alat Hidrosiklon
Overflow/slime
Underflow/konsentrat
Analisis kimia
Hasil dan kesimpulan
Gambar 3.14 Skema Percobaan Menggunakan Alat Hidrosiklon
35
3.2 Data Hasil percobaan Tabel 3.3 Data Hasil Percobaan Variasi Persen Solid Ukuran -35 mesh No Tekanan Sampel (Bar)
% Solid
F (gram)
K(U) (gram)
T(O) (gram)
% Fe2O3
% Perolehan
1
1
5
300
98.5
201.5
44.3
41
2
1
10
300
93
207
43.2
37.8
3
1
15
300
80
212.5
42.3
31.86
4
1
20
300
71
220
41.5
27.74
Tabel 3.4 Data Hasil Percobaan Variasi Tekanan Ukuran -35 mesh No Tekanan Sampel (Bar)
% Solid
F (gram)
K(U) (gram)
T(O) (gram)
% Fe2O3
% Perolehan
5
2
5
300
103
197
42.7
41.4
6
3
5
300
109.6
190.4
41.5
42.83
7
4
5
300
117.8
182.2
39.8
44.14
Tabel 3.5 Data Hasil Percobaan Variasi Tekanan Ukuran -100 mesh No Tekanan Sampel (Bar)
% Solid
F (gram)
K(U) (gram)
T(O) (gram)
% Fe2O3
% Perolehan
8
1
5
300
97.4
202.6
41.2
37.79
9
2
5
300
100
200
40.8
38.42
10
3
5
300
107.5
192.5
39.5
39.98
11
4
5
300
113.4
186.6
40.3
43.03
36
Tabel 3.6 Data Hasil Percobaan Variasi Tekanan Ukuran -140 mesh No Tekanan Sampel (Bar)
% Solid
F (gram)
K(U) (gram)
T(O) (gram)
% Fe2O3
% Perolehan
12
1
5
300
95
205
37.5
33.54
13
2
5
300
102
198
36.7
35.24
14
3
5
300
106.7
193.3
38.3
38.48
15
4
5
300
116
184
35.6
38.89
Keterangan Tabel :
T
: Tekanan (Bar)
F
: Berat Feed / Umpan (gram)
K
: Berat Konsentrat (gram)
T
: Berat Tailing (gram)
U
: Underflow
O
: Overflow
