OPTIMASI  FLOTASI  TAMBANG  USAHA  KECIL MENENGAH DENGAN  METODE BATCH FLOTATION Subandrio, Tuheteru, Wijaya, Suliestyah e-ISSN 2721-0634, Vol. 4 No. 1, halaman 79-85, Maret 2022 DOI:10.25105/jamin.v4i1.10760

## JURNAL ABDI MASYARAKAT INDONESIA (JAMIN)

## Sejarah Artikel
Diterima Oktober2021 Direvisi Desember 2021 Diterima Februari 2022 Terbit Online
Maret 2022
*Penulis Koresponden: subandrio@trisakti.ac.id

## OPTIMASI FLOTASI TAMBANG USAHA KECIL MENENGAH DENGAN  METODE BATCH FLOTATION

## FLOTATION OPTIMIZATION OF SMALL AND MEDIUM ENTERPRISES WITH BATCH FLOTATION METHOD
Subandrio 1* , Edy Jamal Tuheteru 1 , Budi Wijaya 2 , Suliestyah 1
1 Program Studi Teknik Pertambangan, Fakultas Teknologi Kebumian dan Energi, Universitas Trisakti, Jl. Kyai Tapa No.1, Grogol, Jakarta Barat 11440, Indonesia
2 Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Teknologi Kebumian dan Energi, Universitas Trisakti, Jl. Kyai Tapa No.1, Grogol, Jakarta Barat 11440, Indonesia

## Abstrak
Pengolahan  hasil  tambang  pada  Usaha  Kecil  Menengah  (UKM)  pertambangan  memiliki banyak  permasalahan,  baik  yang  bersifat  teknis  maupun  non  teknis.  Pada  kegiatan Pengabdian  kepada  Masyarakat  (PkM)  kali  ini  berfokus  pada  permasalahan  teknis,  yakni membantu  optimalisasi  variabel  operasi  peralatan  flotasi  yang  merupakan  unit  produksi penting dari UKM pertambangan. Permasalahan dalam optimasi variabel flotasi memberikan kemanfaatan  bagi  kedua  belah  pihak,  baik  UKM  pertambangan  dan  Prodi  Teknik Pertambangan  Universitas  Trisakti.  Untuk  pihak  UKM  bisa  memanfaatkan  alat batch flotation yang  dimiliki  laboratorium  Teknik  Pertambangan  Universitas  Trisakti  dan mendapatkan data-data optimalisasi variabel flotasi, sedangkan bagi prodi akan mendapatkan informasi  yang  lebih  akurat,  terkait  target  apa  saja  yang  diperlukan  UKM  pertambangan khususnya  pada recovery dan  kadar  konsentrat.  Tujuan  PkM  ini  adalah  membangun kerjasama  yang  bermanfaat pada  kedua  belah pihak,  khususnya  terkait bidang pengolahan pada  pertambangan  skala  kecil-menengah,  yakni optimasi  variabel  flotasi  dengan  metode batch  flotation .  Metode  yang  digunakan  pada  kegiatan  PkM  “Optimasi  Flotasi  Tambang Usaha Kecil Menengah dengan Metode Batch flotation ” adalah pelatihan yang dilakukan di laboratorium  Pengolahan  Bahan  Galian  (PBG)  Prodi  Teknik  Pertambangan,  Fakultas Teknologi  Kebumian  dan  Energi,  Universitas  Trisakti  dengan  penyuluhan  (sosialisasi) melalui media daring ( Zoom Meeting ). Hasil PkM bagi UKM pertambangan adalah karyawan dapat lebih memahami optimasi variabel flotasi dengan metode batch flotation .
Kata kunci:  Flotasi  Galena
 Kadar pb
Keywords:
 Flotation
 Galena
 Pb grade

## Abstract
Mining  products  processing  in  mining  Small  and  Medium  Enterprises  (SMEs)  has  many problems, both technical and non-technical. This Community Service (PkM) activity focuses on technical issues, like helping optimize the operating variables of flotation equipment, an integral  production  unit  of  mining  SMEs.  Problems  in  optimizing  the  flotation  variable benefit both parties, both mining SMEs and the Mining Engineering Department at Trisakti University.  SMEs  can  use  the  batch  flotation  tool  owned  by  the  Mining  Engineering laboratory at Trisakti University and get data on optimizing flotation variables. In contrast, for  Mining  Engineering  Department  will  get  more  accurate  information  regarding  what targets  are  needed  by  mining  SMEs,  especially  on  recovery  and  concentrate  levels.  The purpose  of  this  PkM  is  to  build  beneficial  cooperation  for  both  parties,  particularly  in processing in small-medium scale mining, namely optimizing flotation variables using the batch flotation method. The method used in the PkM activity "Optimization of Mine Flotation for Small and Medium Enterprises with the Batch flotation method" is training carried out in the Mineral Processing Laboratory (PBG), Mining Engineering Department, Faculty of Earth and Energy Technology, Trisakti University with counselling (socialization) through online media (Zoom Meeting). The result of PkM for mining SMEs is that employees can better understand the optimization of flotation variables using the batch flotation method.

## 1. PENDAHULUAN
Pertambangan  merupakan  kegiatan  yang cukup komplek yang di dalamnya bergabung multidisiplin ilmu, diawali dengan  kegiatan eksplorasi eksploitasi dan ekstraksi sehingga dihasilkan  produk  yang  bisa  diterima  di pasar (Gambar 1).

## Gambar 1. Alur kegiatan pertambangan
Pada Gambar 1 sangat jelas bahwa terdapat tiga  material  utama  yang  dihasilkan  pada kegiatan pertambangan yang dapat diklasifikasikan,  yakni  batubara  ( coal ), mineral  industri  dan  bijih  ( ore )  sebagai penghasil logam.
Pada  PkM  dengan  topik  “Optimasi
Flotasi  Tambang  Usaha  Kecil  Menengah dengan Metode Batch Flotation ”
berhubungan  erat  dengan  material  hasil penambangan berupa bijih, yang pada proses akhir akan dihasilkan logam/paduan ( alloy ).
Flotasi  ruah  ( batch  flotation )  merupakan bagian  proses  pengolahan  bahan  galian ( mineral dressing ) sebagai tahapan
kosentrasi  bertujuan  untuk  meningkatkan kadar  ( grade )  logam  yang  terkandung  pada bagahn galian tambang, sebagaimana terlihat  pada  Gambar  2.  Unit  pengolahan pada  proses  konsentrasi  material  hasil penambangan  UKM  menggunakan  alat-alat
yang  bersifat  kontinu,  karena  memang diperlukan untuk kegiatan produksi, sehingga  kapasitasnya  mencukupi  untuk memenuhi  target  produksi  yang  diberikan perusahaan.
Gambar 2. Pengolahan bahan galian (Barry A. Wills James Finch, 2015)
Optimalisasi variabel operasi peralatan flotasi  tidak  bisa  dilakukan  pada  peralatan flotasi kontinu karena banyak kendala yang harus  diatasi  antara  lain  1)  material  yang diperlukan  sangat  besar;  2)  tidak  bisa dilakukan pengkujian  variabel  karena bersifat  kontinu;  dan  3)  biaya  yang diperlukan  akan  sangat  besar.  Untuk mengatasi kendala tersebut maka  dilakukan dengan  flotasi  ruah  (non-kontinu)  yang  ada di laboratorium Pengolahan Bahan Galian.
Jenis  peralatan  yang  terkait  dengan proses  konsentrasi  ( concentration )  dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
1. Perbedaan berat jenis
2. Perbedaan sifat magnet
3. Perbedaan sifat kimia-fisika permukaan

## 1.1 Perbedaan Berat Jenis
Pemisahan dengan metode gravitasi digunakan  untuk  mengolah  berbagai  bahan tambang,  mulai  dari  logam  berat  sulfida seperti galena (SG 7,5) ke batubara (SG 1,3), pada  beberapa  kasus  digunakan  mengolah partikel di bawah 50 µm. Pengunaan metode
Eksplorasi Eksploitasi Coal / Mineral Industri Ekstraksi (Piro,Hidro,Elektro) Metalurgi Logam PBG Mineral Dressing Ore Crusher s Screens Bijih Tailing Classification nBijih (+) oversize Cocentration Grinding Cocentrate Grinding (-) undersize
(+) oversize (-) undersize
ini  mengalami  penurunan  yang  sangat berarti pada peretengahan abad kedua puluh karena mulai berkembangnya proses flotasi, yang  memungkinkan  selektif  bijih  kadar rendah. Meskipn demikian, metode gravitasi masih tetap digunakan, terutama pada proses konsentrasi  bijih  besi  dan  tungsten  dan digunakan secara luas untuk mengolah bijih timah, batubara dan banyak mineral industri lainnya.
Metode  konsentrasi  gravitasi  memi- sahkan mineral dari berat jenis yang berbeda dengan  gerakan  relatif  mereka  dalam menanggapi  gravitasi  dan  satu  atau  lebih kekuatan lain, yang terakhir sering menjadi hambatan  gerak  yang  dibawa  oleh  cairan, seperti  air  atau  udara.  Pemisahan  efektif secara gravity antara  mineral  dan  pengotor dapat  diperkirakan  dengan concentration criterion ,  seperti  pada  persamaan  1  (A. Gupta and D. S. Yan, 2006).
𝐾𝐾 = 𝐷 ℎ −𝐷 𝑓 𝐷 𝑙 −𝐷 𝑓 (1)
Dimana:  D h adalah specific  gravity mineral berat,  D l adalah specific  gravity mineral ringan dan D f adalah specific gravity media cairan.  Dalam  istilah  yang  sangat  umum, ketika hasil bagi adalah lebih besar dari 2,5, apakah positif atau negatif, maka pemisahan gravitasi  relatif mudah, efisiensi pemisahan menurun karena nilai hasil bagi menurun.
Salah  satu  aspek  yang  paling  penting dari  operasi  rangkaian  gravitasi  adalah keseimbangan  air  yang  benar  di  dalam pabrik. Hampir semua konsentrator gravitasi beroperasi  dengan density umpan  yang optimum,  penyimpangan  relatif  sedikit  saja dari density umpan  akan  menyebabkan penurunan  cepat  dalam  efisiensi.  Akurasi pengontrol density umpan karenanya sangat penting.  Kontrol kepadatan secara otomatis harus  digunakan  dan  cara  terbaik  untuk mencapai  ini  adalah  dengan  menggunakan alat  pengukur  kepadatan  nukleonik,yang
akan mengendalikan penambahan air ke feed baru.  Meskipun  instrumentasi  seperti  ini mahal dalam jangka panjang biasanya akan ekonomis.
Apabila bijih mengandung jumlah yang cukup  mineral  sulfida  dan  penggilingan primer  menghasilkan  partikel  lebih  halus daripada  ukuran  300  µm  maka  partikel berukuran  halus  mengurangi  kinerja  spiral,
table , dan lain-lain.

## 1.2 Perbedaan Sifat Magnet
Perbedaan  kerentanan  magnetis  antara mineral dapat dieksploitasi untuk memisahankannya pada mesin yang memungkinkan  partikel  bergerak  di  bawah pengaruh  medan  magnet.  Partikel  dengan kerentanan  tinggi  akan  sangat  dipengaruhi oleh  medan  gaya.  Partikel  dari  kerentanan yang  berbeda  akan  mengikuti  jalur  yang berbeda di bawah pengaruh dua bidang yang saling berinteraksi dan dengan demikian bisa secara fisik terpisah.
Kerentanan  magnetik  mineral  sulit diukur dan nilainya sangat dipengaruhi oleh pengotornya.  Kerentanan  sebagian  besar mineral  rendah  (biasanya  kurang  dari  10 -7 m 3 kg -1 ), diperlukan medan dan gradien yang sangat tinggi untuk mempengaruhi pemisahan  yang  optimal.  Tabulasi  kompre- hensif kerentanan mineral tidak tersedia dan dalam  hal  apapun  mineral  yang  sama,  dari berbagai  sumber  bisa  menunjukkan  variasi yang  signifikan.  Inklusi  magnetit  misalnya secara  drastis  akan  mempengaruhi  keren- tanan yang akan sangat terlihat. Nilai efektif untuk  kerentanan  magnetik  dapat  diperoleh dari  laboratorium  mineral  dengan  menggu- nakan pemisah isodinamika Franz . Mineral harus sebagai partikel yang terberaikan dan membutuhkan  kalibrasi  dari  kristal  dengan kerentanan yang diketahui.
Mesin  produksi  harus  beroperasi  terus menerus  dan  partikelnya  harus  bergerak melalui  medan  magnet  dalam  arus  yang terus menerus. Pemisahan dilakukan dengan
cara  merangsang  partikel  kerentanan  yang lebih  tinggi  untuk  mengambil  jalan  melalui medan  magnet  yang  akan  membelokkan  ke arah  penampungan  pelepasan  konsentrat. Pada sebagian besar partikel yang kekuatan magnetis sangat kecil akan melewati daerah dengan  intensitas  tinggi  dan  magnet berukuran  kecil.  Mesin  harus  dirancang untuk mencapai pemisahan berdasarkan efek yang  relatif  lemah  yang  hanya  bisa mempengaruhi partikel dalam waktu singkat selama perjalanannya melalui mesin. Desain mekanik  pemisah  magnetik  sangat  penting untuk efektivitas operasi, namun mengaitkan sifat  mendasar  dari  mekanika  partikel  di medan  magnet  dengan  perilaku  rinci menimbulkan  kesulitan,  telah  menghambat perkembangan mesin yang memiliki kemampuan  yang  tinggi  pada  selektivitas dan recovery mineral  yang  baik.  Perbaikan itu  bisa  dilakukan  dengan  penggunaan medan  magnet  yang  tinggi,  pada  pemisah magnetik  basah  intensitas  tinggi  telah menghasilkan  daftar  aplikasi  yang  terus meningkat beberapa tahun terakhir ini.

## 1.3  Perbedaan  Sifat  Kimia  -  Fisika Permukaan
Perbedaan  sifat  kimia-fisika  permukaan antara mineral yang ada dalam batuan hasil penambangan,  terutama  antara  mineral berharga dan pengotor adalah prinsip utama yang  digunakan  pada  proses  kosentrasi dengan  metode  flotasi,  baik  yang  ruah maupun yang kontinu.
Pada  tahun  2005,  dilakukan  perayaan ulang  tahun  ke  100  pengunaan  flotasi dihitung saat pengenalan komersial pertama di Broken Hill pada tahun 1905.  Sejak saat itu  flotasi  telah  berkembang  menjadi pengolahan penting pada pemisahan mineral dan  batubara.  Flotasi  merupakan  proses pemisahan  yang  memiliki  kemampuan memperlakukan  bijih  kompleks  atau  kadar rendah,  di  mana  rata-rata  ukuran  partikel untuk  pembebasan  terlalu  kecil  untuk
pemisahan secara gravitasi yang efisien atau karena perbedaan massa jenis antar mineral berharga  dan  pengotor  terlalu  kecil.  Flotasi bergantung pada perbedaan sifat permukaan mineral berharga bersifat hidrofobik sedangkan  permukaan  mineral  pengotor bersifat  hidrofilik.  Ketika  fasa,  padat,  cair dan  gas  berada  dalam  satu  kontak,  akan terbentuk  kesetimbangan  antara  tegangan antarmuka padat-udara, padat-cair dan cair- udara,  γ SA ,  γ SL ,  dan  γ LA seperti  yang ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Sudut kontak pada fasa padat cair dan udara  (G, 1982)
Sudut  kontak  θ  merupakan  sudut  yg terbentuk  antara  garis  singgung  kurva  pada kontak tiga fasa dan permukaan padat pada kondisi kesetimbangan, persamaan keseimbangan gaya-gaya permukaan diberikan oleh persamaan Young, yaitu:
γ SA =    γ SL + γ LA Cos θ (2)
Keseimbangan  gaya  dapat  diubah  oleh faktor  faktor  yang  mempengaruhi  tegangan antar  muka,  keseimbangan  baru  akan terbentuk  dan  sudut  kontak  baru  terbentuk. Sudut  kontak  adalah  ukuran  seberapa  baik gelembung udara menyebar atau membasahi permukaan  padat.  Sudut  kontak  rendah (secara  nominal  kurang  dari  90°)  menun- jukkan  permukaan  hidrofilik,  sedangkan sudutnya  lebih  besar  dari  90°  mewakili permukaan hidrofobik.
Permukaan hidrofobik memiliki energi bebas  yang  lebih  rendah  karenanya  akan
mudah  menempel,  namun  dalam  flotasi partikel mineral dengan sudut kontak kurang dari  90°  masih  mampu  menempel  pada gelembung  udara  sehingga  bisa  terangkat keatas untuk mengambang.
Gambar 4. Alat batch flotation (R.P., 2011)

## 2. METODE
Pendekatan  yang  dilakukan  dalam  rangka memecahkan masalah yang ada, secara garis besar kegiatan Pengabdian kepada Masyarakat  (PkM)  ini  memiliki  tahapan pelaksanaan yaitu studi literatur, pengambilan  sampel,  pelaksanaan  optimasi flotasi  metode  ruah  di  Laboratorium Pengolahan  Bahan  Galian,  Teknik  Pertam- bangan,  Universitas  Trisakti.    Kemudian hasil  analisis  yang  didapat  dipresentasikan dalam  bentuk  penyuluhan  ke  pelaku  UKM tambang pengolahan flotasi daerah Jabodetabek,  kemudian  membuat  laporan kegiatan PkM.

## 2.1 Peninjauan Lokasi
Peninjauan  lokasi  dilakukan  ke  UKM Tambang  bijih  galena  yang  memiliki  unit pengolahan    Flotasi,  guna  melihat  material bahan galian tambang dari mulai penambangan hingga
menghasilkan
konsentrat.  Dilakukan  pengambilan  sampel baik  sebagai  umpan  flotasi  pertama  juga
produk konsentrat dan tailing .

## 2.2 Studi Laboratorium
Studi laboratorium dilakukan untuk melakukan  percobaan  pengolahan  bahan galian tambang bijih galena dengan berbagai variasi parameter operasi dengan alat flotasi ruah.

## 2.3. Penyuluhan
Penyuluhan  dilakukan  pada  hari  Rabu,
tanggal  29  September  2021  secara  daring dengan  tautan Zoom  Meeting sebagai berikut:  Tautan: https://zoom.us/j/94255964585?pwd=T WpVY0JhbnRXUjcwYXI1dmNVYVZ NZz09  Meeting ID: 942 5596 4585
 Passcode: 113597
Secara umum pelaksanaan kegiatan PkM telah  berjalan  dengan  baik  dan  lancar. Karyawan UKM serta pelaku industri terkait memiliki semangat dan antusias yang tinggi.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Hasil Pengamatan Lapangan
Dari  hasil  pengamatan  lapangan,  diketahui bahwa pada proses kosentrasi industri UKM mengunakan flotasi secara kontinu sebagaimana  bagan  alir  yang  terlihat  pada Gambar 5.
Gambar 5. Kosentrasi flotasi sistem kontinu cell rougher-scavenger (A. Gupta and D. S. Yan, 2006)

## 3.2 Hasil Studi Laboratorium
Pada  Gambar  6  merupakan  detail  tahapan yang dilakukan kosentrasi flotasi sistem ruah (non-kontinu)  bisa  diatur  mulai  dari  pH,  % solid, fraksi ukuran umpan, jenis dan jumlah reagen juga waktu/ lama flotasinya.

## Gambar 6. Tahapan kosentrasi flotasi sistem ruah (non-kontinu)
Perubahan  suatu  variabel  dapat  juga dilakukan  dengan  membuat  variabel  lain tetap, dengan demikian bisa dilihat pengaruh variabel  tertentu  terhadap  kadar  Pb  dan recovery prosesnya. Gambar 7 menunjukan pengaruh variabel pH terhadap kadar Pb (%) ada kecenderungan turun pada %solid = 40, kecenderungan  turun  naik  %solid  =  25  dan grafik seperti hiperbolik turun pada %solid = 20.  Dari  ketiga  grafik  yang  terdapat  pada Gambar 7 pada rentang pH antara 7-10 dan %solid  antara  20-40%  didapatkan  nilai optimum pada pH 8,5 dan % solid = 20.
Gambar 7. Pengaruh pH, % solid vs % kadar

## 4. KESIMPULAN
Pemanfaatan konsentrasi dengan flotasi ruah (non- kontinu) telah memperlihatkan bahwa
pengaruh  variabel  pH  dan  %solid  terhadap kadar  Pb  (%),  juga  memperlihatkan berkurangnya  material  yang  digunakan dibandingan mengunakan flotasi kontinu.
Kegiatan  PkM  Pelatihan  optimasi  kadar konsentrat  mineral  sulfida  untuk  UMKM daerah  Jabodetabek  dengan  metode  flotasi ini  terselenggara  dengan  baik  dan  lancar sesuai  dengan  harapan.  Namun,  waktu  dan metode  pelaksanaan  tidak  sesuai  dengan rencana  karena  adanya  PPKM  yang ditetapkan pemerintah terkait kondisi pandemi  Covid-19.  Pihak  mitra,  karyawan UMKM  sebanyak  24  menyambut  dengan terbuka  dan  baik  kegiatan  PkM  ini.  Hal  ini dibuktikan  dengan  antusiasme  para  peserta saat  penyampaian  materi  dan  saat  sesi diskusi.

## Ucapan Terima Kasih
Ucapan  terima  kasih  disampaikan  kepada pihak  yang  telah  memberikan  kontribusi sehingga  dapat  terlaksananya  program Pengabdian  kepada  Masyarakat  “Optimasi Flotasi  Tambang  Usaha  Kecil  Menengah dengan    Metode Batch  Flotation ”,  yaitu Fakultas  Teknologi  Kebumian  dan  Energi, Universitas Trisakti yang telah memberikan wadah bagi tim pelaksana untuk menerapkan dan  memberikan  edukasi  kepada  pelaku industri  UKM  Pertambangan,  serta  kepada pihak  PT  Galena  Karya  Maju  Mandiri  (PT GKMM)  yang  telah  memberikan  kesem- patan  kepada  tim  pelaksana  untuk  berbagai pengetahuan  dan  ketrampilan  teknis  pada pengolahan  kosentrasi  dengan  flotasi  untuk bijih galena.

## Referensi
A.  Gupta  and  D.  S.  Yan.  (2006). An Introduction Mineral Processing Design  And  Operation. Amsterdam:
Elsevier.
5 10 15 20 25 30 35 7 8 9 10 % K ada r pH (Ret. Time 5 Menit) Pb (20% Solid) Pb (25% Solid) Pb (40% Solid)
e-ISSN 2721-0634, Vol. 4 No. 1, halaman 79-85, Maret 2022
DOI: 10.25105/jamin.v4i1.10760
Barry  A.  Wills  James  Finch.  (2015). Wills' Mineral Processing Technology. Montreal, Canada: Butterworth- Heinemann.
ESDM  and  A.  Mattalatta.  (2009). Undang- Undang  Minerba  No.  4  Tahun  2009  .
prokum.esdm.go.id.
G,  K.  (1982). Introduction  to  Mineral Processing. New  York:  John  Wiley  &
Sons Inc. Nheta,  W.  (2014). Flotation  of  Nickel- Copper  Sulphide  Ore:  Optimisation of. Johannesburg,  South  Africa:
University of Johannesburg, Department of Metallurgy.
R.P., K. (2011). Modeling and Simulation of Mineral  Processing  Systems. USA
Boston: Butterworth-Heinemann.
Rosenqvist, T.  (1974). Priciples  Of Extractive Metallurgy. Tokyo: McGraw-Hill Koakhusa LTD. Y.  R.  Murthy,  S.  K.  (2011).  Chrome  Ore Beneficiation Challenges & Opportunities  –  A  review. Minerals
Engineering , Vol. 24, pp. 375-380. 24, pp. 375-380.