Ukuran Butir Optimal Untuk Proses Shaking Table

Meja goyang (shaking table) merupakan salah satu peralatan gravitasional yang paling vital dan luas digunakan dalam industri pengolahan mineral. Efisiensinya dalam memisahkan mineral berharga dari pengotornya berdasarkan perbedaan berat jenis, ukuran, dan bentuk partikel telah teruji selama puluhan tahun. Prinsip kerjanya yang relatif sederhana, biaya operasional yang rendah, dan kapasitas pengolahan yang tinggi menjadikannya pilihan utama untuk berbagai komoditas, mulai dari bijih timah, emas, bijih besi, hingga batubara.

Meskipun banyak parameter operasi yang mempengaruhi kinerjanya, seperti kemiringan dek, laju aliran air pencuci, frekuensi dan panjang langkah, ukuran butir material umpan (feed) secara konsisten diakui sebagai salah satu faktor paling krusial. Ukuran partikel yang tidak sesuai dapat secara drastis menurunkan efisiensi pemisahan, yang berakibat pada rendahnya perolehan (recovery) mineral berharga atau rendahnya kadar (grade) konsentrat yang dihasilkan

Secara teoritis, efektivitas pemisahan di atas dek meja goyang bergantung pada interaksi kompleks antara gaya geser yang disebabkan oleh gerakan meja dan gaya hambat dari aliran air tipis (film) yang melintang. Partikel yang lebih besar dan lebih berat (densitas tinggi) akan cenderung “terstratifikasi” di lapisan bawah dan tertahan oleh riffle (penghalang), kemudian terbawa ke arah ujung konsentrat oleh gerakan longitudinal meja. Sebaliknya, partikel yang lebih ringan dan/atau lebih kecil akan lebih mudah tersuspensi dalam aliran air dan terbawa secara transversal ke sisi pembuangan tailing (ampas).

Masalah muncul ketika rentang ukuran butir dalam umpan terlalu lebar. Partikel ringan yang berukuran besar dapat memiliki perilaku hidrodinamik yang sama dengan partikel berat yang berukuran sangat kecil. Fenomena ini, yang dikenal sebagai hindered settling, menyebabkan partikel ringan yang besar salah tempat di zona konsentrat, atau sebaliknya, partikel berat yang sangat halus (slimes) hilang terbawa aliran air ke tailing. Oleh karena itu, klasifikasi ukuran (sizing) yang ketat sebelum proses pemisahan di meja goyang menjadi prasyarat fundamental untuk mencapai hasil yang optimal. Berbagai penelitian yang dipublikasikan telah menginvestigasi rentang ukuran butir ideal untuk berbagai jenis mineral, yang secara umum mengkonfirmasi pentingnya umpan dengan distribusi ukuran yang sempit.

Studi-studi klasik dan modern secara konsisten menunjukkan bahwa meja goyang paling efisien untuk material pada rentang ukuran pasir medium hingga pasir halus. Benefisiasi bijih niobium berbutir halus menyoroti bahwa meja goyang direkomendasikan untuk fraksi ukuran -0.5 mm + 0.074 mm (atau -35 + 200 mesh). Di luar rentang ini, efisiensi menurun tajam. Partikel yang lebih kasar dari 2-3 mm umumnya lebih efektif dipisahkan menggunakan jig atau dense medium separation (DMS), sementara partikel yang lebih halus dari 74 mikron memerlukan peralatan khusus seperti Multi Gravity Separator (MGS) atau flotasi.

Sebuah riset tentang pemisahan mineral kasiterit (bijih timah) juga menggarisbawahi efisiensi puncak pada fraksi ukuran 150 hingga 75 mikron. Ketika ukuran partikel menjadi terlalu halus (di bawah 45 mikron), gaya viskositas dari film air mulai mendominasi gaya gravitasi, menyebabkan partikel-partikel halus ini bergerak bersama aliran air tanpa sempat terstratifikasi dengan baik, yang mengakibatkan hilangnya mineral berharga ke tailing.

       Dalam aplikasi pencucian batubara untuk memisahkan material karbon dari abu (serpih dan pirit), meja goyang juga menunjukkan kinerja optimal pada rentang ukuran spesifik. Fraksi batubara antara -2 mm + 0.15 mm memberikan hasil pemisahan abu yang paling efektif. Ukuran yang lebih halus (< 0.15 mm) seringkali lebih sulit ditangani dan cenderung menghasilkan produk dengan kadar abu tinggi atau kehilangan karbon yang signifikan.

Preparasi kaolin dari coal gangue (batuan sisa penambangan batubara) menggunakan meja goyang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa distribusi ukuran partikel berpengaruh signifikan terhadap efisiensi pemisahan. Ditemukan bahwa ketika ukuran partikel karakteristik berada dalam rentang 37-42 µm, efek pemisahan menjadi paling stabil dan efisien dalam menurunkan pengotor seperti SO₃ dan Fe₂O₃.

Selain rentang ukuran absolut, distribusi ukuran butir dalam umpan juga memegang peranan penting. Umpan dengan distribusi ukuran yang sangat sempit (misalnya, hanya fraksi -0.250 mm + 0.150 mm) akan memberikan hasil terbaik. Kehadiran partikel yang sangat halus (slimes) dalam jumlah signifikan (>10-15%) di dalam umpan untuk partikel kasar dapat secara serius mengganggu proses pemisahan. Partikel halus ini meningkatkan viskositas pulp, melapisi partikel lain, dan mengaburkan perbedaan densitas efektif, yang pada akhirnya menurunkan efisiensi pemisahan secara keseluruhan. Oleh karena itu, proses persiapan umpan seringkali melibatkan beberapa tahap klasifikasi menggunakan ayakan atau hydrocyclone untuk memastikan setiap meja goyang menerima umpan dengan rentang ukuran yang spesifik dan terkontrol.

       Berdasarkan tinjauan komprehensif dari literatur ilmiah, dapat disimpulkan bahwa ukuran butir adalah parameter paling dominan yang mengontrol efisiensi proses pemisahan menggunakan meja goyang. Meskipun rentang optimal dapat sedikit bervariasi tergantung pada mineral spesifik dan karakteristik bijih, konsensus umum menunjukkan bahwa kinerja puncak dicapai pada rentang ukuran pasir medium hingga halus.

Secara spesifik, rentang 0.074 mm hingga 0.5 mm (sekitar 200 hingga 35 mesh) dapat dianggap sebagai pedoman umum yang paling efektif untuk sebagian besar aplikasi mineral logam. Untuk material dengan densitas lebih rendah seperti batubara, rentang ini bisa sedikit lebih kasar. Efisiensi akan menurun secara signifikan untuk partikel di luar rentang ini, terutama untuk partikel sangat halus (di bawah 45 mikron) yang cenderung hilang ke tailing. Oleh karena itu, untuk memaksimalkan perolehan dan kadar, praktik klasifikasi ukuran umpan yang cermat dan terkontrol sebelum proses meja goyang adalah langkah yang mutlak diperlukan dalam setiap sirkuit pengolahan mineral.

REFERENSI

Suriyanto Bakri. (2025). Studi Pemisahan Bijih Mangan dari Paludda Daerah Barru Menggunakan Shaking Table dengan Variasi Ukuran Butir. Journal of Engineering Science and Technology. DOI: https://doi.org/10.58227/jesta.v3i1.217

Picture of Global Mineralium Corporindo

Global Mineralium Corporindo