Proses Konsentrasi Gravitasi Bijih Timah Secara Lengkap

Mineral timah utama adalah kasiterit (SnO₂). Dengan densitas sekitar 6,8–7,1 g/cm³, jauh lebih berat daripada kuarsa (sekitar 2,65 g/cm³), sehingga metode gravitasi menjadi tulang punggung pengolahan timah. Kasiterit juga rapuh: mudah pecah menjadi lumpur saat peremukan dan penggilingan, padahal kasiterit yang sangat halus sulit diperoleh dengan gravitasi. Karena itu berlaku prinsip lama pengolahan timah — ambil secepat mungkin, buang secepat mungkin — yaitu memisahkan kasiterit yang sudah bebas sedini mungkin, membuang pengotor yang sudah bebas sedini mungkin, dan menghindari penggilingan berlebihan.

Endapan timah secara garis besar terbagi dua. Pada timah aluvial, kasiterit umumnya sudah bebas, sehingga alurnya lebih banyak berupa pencucian, desliming, dan pemisahan gravitasi, mirip emas aluvial — kawasan Bangka Belitung adalah contoh yang terkenal. Timah primer (lode) harus dipecah dan digiling, dan kasiteritnya sering berasosiasi dengan sulfida seperti pirit, arsenopirit, dan kalkopirit, serta wolframit atau magnetit, sehingga alurnya lebih rumit. Bagian berikut membahas alur lengkap timah primer; untuk timah aluvial, tahap peremukan dan penggilingan dapat dilewati.

Diagram alir tipikal

1. Peremukan dan penggilingan bertahap

Peremukan biasanya dilakukan dalam dua atau tiga tahap hingga ukuran yang cocok untuk mill. Berbeda dengan banyak pabrik flotasi yang menggiling semuanya halus sekaligus, pabrik timah umumnya menggiling dan memisahkan secara bertahap: tahap pertama hanya menggiling hingga ukuran yang cukup kasar, jig dan meja mengambil kasiterit kasar yang sudah bebas, dan partikel gabungan yang belum bebas digiling ulang sebagai middling lalu diolah kembali. Cara ini jelas mengurangi penggilingan berlebihan pada kasiterit.

Rod mill memecah bijih melalui kontak garis sehingga produknya lebih seragam dan penggilingan berlebihan lebih sedikit; karena itu sering dipakai untuk penggilingan primer. Ball mill umumnya dipakai untuk menggiling ulang middling. Setiap mill bekerja dalam sirkuit tertutup dengan pengklasifikasi agar partikel segera keluar begitu cukup halus.

Jaw Crusher (Pemecah Rahang)Lihat peralatan →Rod Mill KecilLihat peralatan →Ball MillLihat peralatan →

Ball millSpiral classifier

2. Klasifikasi: rentang ukuran sempit untuk setiap mesin

Meja goyang dan alat gravitasi lain peka terhadap rentang ukuran umpan: makin sempit rentangnya, makin tajam pemisahannya. Karena itu pabrik gravitasi timah biasanya membuang sebagian lumpur dengan kerucut desliming atau siklon terlebih dahulu, lalu membagi material menjadi beberapa fraksi ukuran dengan pengklasifikasi hidraulik multi-spigot. Setiap fraksi dikirim ke mesin dan dek masing-masing: fraksi kasar ke jig dan meja pasir kasar, fraksi sedang dan halus ke spiral dan meja pasir halus, dan fraksi paling halus ke sirkuit lumpur.

3. Rougher dengan jig dan spiral

Jig menangani fraksi yang lebih kasar dan mengambil kasiterit kasar yang sudah bebas di bagian depan pabrik, sehingga tonase yang perlu digiling lebih lanjut berkurang. Spiral chute tidak memerlukan listrik, hemat tempat, dan mampu menangani tonase besar, sehingga cocok untuk rougher dan membuang tailing pada fraksi sedang dan halus — beban ke meja goyang pun jauh berkurang. Konsentrat rougher dari keduanya kemudian dibersihkan di meja goyang.

Jig Gelombang Gigi GergajiLihat peralatan →Spiral Chute Fiberglass (FRP)Lihat peralatan →Pengklasifikasi HidraulikLihat peralatan →

Sirkuit pemisahan spiral chute

4. Cleaner dengan meja goyang

Meja goyang adalah inti pabrik gravitasi timah. Setiap fraksi ukuran sebaiknya masuk ke dek yang sesuai — dek pasir kasar, pasir halus, dan lumpur berbeda dalam pola riffle, panjang langkah, dan kecepatan. Satu meja menghasilkan konsentrat, middling, dan tailing sekaligus: konsentrat lanjut ke peningkatan kadar, middling kembali digiling ulang atau diolah lagi, dan tailing diperiksa lalu dibuang. Pabrik timah sering mengoperasikan cukup banyak meja yang dikelompokkan per fraksi ukuran, agar setiap unit bekerja pada kondisi yang tepat. Cara penyetelannya dibahas di Prinsip Kerja Meja Goyang dan Cara Penyetelannya.

5. Pengolahan lumpur

Seberapa pun cermat penggilingan dikendalikan, sebagian kasiterit pasti masuk ke lumpur. Sirkuit lumpur biasanya mengentalkan dan mengklasifikasi material ini terlebih dahulu, lalu memulihkannya dengan konsentrator sentrifugal atau meja lumpur. Untuk kasiterit yang lebih halus lagi, flotasi kasiterit khusus bisa dipertimbangkan, tetapi skema reagennya rumit dan harus ditentukan melalui uji. Kehilangan timah di lumpur sering menjadi titik lemah terbesar perolehan pabrik, sehingga perlu diperhatikan tersendiri sejak tahap desain.

Konsentrator SentrifugalLihat peralatan →Kerucut DeslimingLihat peralatan →Meja Goyang 6-SLihat peralatan →

6. Peningkatan kadar: membuang sulfida dan mineral besi

Konsentrat timah hasil gravitasi sering mengandung sulfida seperti pirit dan arsenopirit. Dengan densitas sekitar 4,1–6,1 g/cm³, mineral ini cukup dekat dengan kasiterit sehingga meja goyang saja tidak dapat membuangnya sepenuhnya, padahal belerang dan arsen menurunkan mutu dan nilai jual konsentrat. Cara yang umum:

• Flotasi sulfida — sulfida diapungkan dengan kolektor jenis xanthate, sementara kasiterit tertinggal di produk sel.
• Pemisahan magnetik — magnetit dibuang dengan magnet intensitas rendah; mineral bermagnet lemah seperti wolframit dan ilmenit dapat dipisahkan dengan magnet intensitas tinggi dan, bila layak, dijual sebagai produk sampingan.
• Metode lain — konsentrat timah aluvial sering mengandung zirkon dan monasit, yang mungkin memerlukan pemisahan elektrostatik atau langkah serupa.

Sirkuit peningkatan kadar akhir bergantung pada kandungan mineral konsentrat, sehingga analisis mineralogi konsentrat pada tahap desain sangat dianjurkan.

Mesin FlotasiLihat peralatan →Separator Magnetik Drum BasahLihat peralatan →Pengering Putar (Rotary Dryer)Lihat peralatan →

Pertanyaan Umum