Magnetik Separator

Magnetik Separator

Sebagai salah satu proses pemisahan dalam tahapan konsentrasi, konsentrasi magnetik merupakan pemisahan partikel mineral berdasarkan tingkah laku mineral terhadap medan magnet dan sifat kemagnetan dari partikel itu sendiri. Alat yang dipakai untuk proses pemisahan ini adalah Magnetic Separator. Cara ini dipakai karena di alam ada material yang bila diletakkan di medan magnet dia akan tertarik (magnetik mineral) dan ada pula yang tidak tertarik oleh magnet (non-magnetik mineral). Syarat terjadinya pemisahan adalah adanya medan magnet yang ditimbulkan oleh magnet permanen atau electromagnet.

Pemisahan magnetik hanya diterapkan terhadap mineral-mineral yang bersifat magnetik. Magnetic separator basah biasanya digunakan untuk bijih lebih halus dari 1⁄3 inchi. 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. Magnet tersebut dapat berupa electromagnet atau magnet permanen. Setelah umpan memasuki peralatan sebagai lumpur, bahan bersifat magnet ditarik ke bagian kutub dan dibawa ke titik pelepasan pada permukaan drum. Banyak jenis kotak atau drum 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, tetapi sekarang magnet permanen digunakan terutama jika diinginkan kuat medan yang sangat tinggi. 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 Barium Ferit akan makin sering digunakan. Beberapa jenis magnetic separator yang telah dikembangkan menerapkan arus bolak-balik, tetapi penggunaan komersilnya masih kecil. Separator intensitas tinggi untuk pemisahan mineral-mineral magnetik lemah biasanya digunakan jenis kering. Bijih harus benar-benar kering dan halus untuk menghasilkan yang terbaik.

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. Medan magnet yang diperlukan dapat dihasilkan dari magnet tetap ataupun dari magnet yang umumnya lebih banyak dipakai. Magnetic Separator dapat dikategorikan menjadi low intensity dan high intensity Magnetic Separator.

Prinsip kerja magnetik separator adalah bila sekumpulan mineral (non-magnetik dan magnetik) dilewatkan dalam suatu medan magnet, maka mineral-mineral yang bersifat magnetik akan tertarik sedangkan yang non-magnetik tidak tertarik, sehingga pemisahan dapat dilakukan. Umpan dimasukkan satu kesatuan dan jatuh masuk ke dalam drum yang bergerak. Drum berputar disekitar magnet. Di bawah drum terdapat tiga wadah untuk menyeleksi sifat magnet mineral. Mineral non magnetik akan jatuh cepat meninggalkan drum dan masuk ke wadah khusus non magnetik. Mineral yang memiliki sifat magnet yang sangat kuat akan terus mengikuti gerak drum dan akan menarik magnet serta jatuh masuk ke wadah khusus mineral yang bersifat magnet. Begitu pula mineral yang middling akan masuk ke wadahnya. Selain medan magnet, gaya gravitasi juga sangat berpengaruh dalam proses. Dengan cara mengatur intensitas medan magnet dari satu ujung ke ujung yang lain, maka pemisahan mineral dari non magnetik sampai yang bersifat sangat magnetik dapat dilakukan.

   Magnetic Separator  merupakan pemisahan fisik pada partikel yang berbeda disertai dengan 3 gaya didalamnya yang saling berlawanan:  

1. Gaya magnetik (force magnetic)

2. Gaya gravitasi, sentrifugal, gesek atau inersia (inertial forces)

3. Gaya atraktif antar partikel

Ketiga gaya tersebut menentukan separator yang mana bergantung pada umpan dan karakterisasi separator. Umpan yang diberikan harus mencakupi distribusi ukuran, magnetic susceptibility, dan sifat fisik dan kimianya yang mempengaruhi gaya-gaya yang berkaitan. Magnetic Susceptibility (k), yaitu kemampuan suatu mineral untuk menyerap garis-garis gaya magnet.

               0 < k < 1          : mineral paramagnetic

                  0 > k             : mineral diamagnetic

   k > 1             : mineral ferromagnetic

2.2       Klasifikasi Sifat Kemagnetan Material

Berdasarkan pada prinsip pemisahan mineral dengan konsentrasi magnetik, maka material yang ada di alam digolongkan ke dalam golongan berikut.

1.   Ferromagnetic, yaitu suatu material yang dapat ditarik oleh kekuatan medan magnet sebesar 1000-20000 gauss. Material ferromagnetic ini memiliki sifat yang dapat ditarik kuat oleh medan magnet dan sifat magnetic susceptibility bernilai tinggi. Contoh bijih atau bahan galian yang bersifat ferromagnetic adalah magnetit (Fe₃ O₄), ilmenit, franklinite (strongly magnetic) yang akan diolah menjadi besi, nikel, kobalt, gadolinium dan baja. Sifat ferromagnetic timbul apabila bahan galian berupa fasa padat, namun sifat ini dapat hilang apabila bahan galian berubah atau berupa fasa cair, gas, atau fasa padat yang mempunyai suhu yang sangat tinggi yang melampaui suhu batanya atau yang dikenal dengan suhu curie.

2.   Parramagnetic, yaitu suatu material yang dapat ditarik oleh kekuatan medan magnet sebesar 200-1000 gauss. Material paramagnetic merupakan material yang memiliki nilai magnetic susceptibility yang rendah. Sifat paramagnetic hampir sama dengan ferromagnetic namun kekuatan magnet dalam paramagnetic lebih lemah dibandingkan dengan kekuatan magnet pada ferromagnetic. Contoh bijih yang bersifat paramagnetic adalah hematit (Fe₂O₃), ilmenit (SeTiO₃), pyrhotit (FeS), siderit, limonit (weakly magnetic).

3.    Diamagnetic, yaitu merupakan bahan galian yang hanya sedikit sekali tertarik oleh garis- garis pada medan magnet atau ditolak di sepanjang garis gaya magnet, jika mineral tersebut berada di dalam medan magnet. Hal ini disebabkan karena bahan galian tersebut sulit untuk menyesuaikan dengan medan magnet yang ada di sekitarnya, karena sifat kemagnetannya yang berubah-ubah. Contoh bijih atau bahan galian yang bersifat diamagnetic adalah kwarsa (SiO₂) dan feldspar [(NaKAl) Si₃O₈], garnet, pyrit, kuarsa, kalsit, cassiterite (non magnetic).

Pemilihan proses pemisahan magnetik dengan cara basah ataupun kering, tergantung pada beberapa faktor, di antaranya adalah ukuran butiran. Apabila ukuran butir mineral cukup halus, maka biasanya pemisahan dilakukan dengan cara basah agar debu yang dihasilkan menjadi berkurang.

2.3       Alat- alat yang Digunakan dalam Magnetic Separation

Pada umumnya, Magnetic Separator dibagi menjadi 4 jenis yaitu  :

·      Low Intensity Magnetic Separator

Jenis separator ini memisahkan mineral berdasarkan perbedaan sifat kemagnetan yang sangat  besar. Contohnya adalah pemisahan mineral diamagnetik dan ferromagnetik

·      High Intensity Magnetic Separator

Jenis separator ini memisahkan mineral berdasarkan perbedaan sifat kemagnetan yang cukup besar. Contohnya adalah pemisahan mineral diamagnetik dan paramagnetik

·      High Gradient

Jenis separator ini memisahkan mineral berdasarkan perbedaan sifat kemagnetan yang kecil. Contohnya adalah pemisahan mineral paramagnetik dengan paramagnetik atau ferromagnetik dengan  ferromagnetik

·      Super Conducting

Jenis separator ini memisahkan mineral berdasarkan perbedaan sifat kemagnetan yang sangat kecil. Contohnya adalah pemisahan mineral ferromagnetik dengan ferromagnetik yang superkonduktor

Dalam proses Magnetic Separation alat-alat yang digunakan dalam proses ini terbagi menjadi 2 yaitu Primary Magnet Type dan Secondary / Induction Magnet Type.