Magnetik Separator

2.1    Magnetic Separation

Magnetic Separation adalah adalah suatu cara pemisahan mineral atau bijih yang mendasarkan pada sifat kemagnetannya. Hal ini dapat dilakukan karena bijih yang terdapat di alam mempunyai sifat kemagnetan yang berbeda-beda antara bijih yang satu dengan yang lain. Ada yang sifat kemagnetannya tinggi (ferromagnetic), lemah (paramagnetic) dan non magnetic (diamagnetic).

1.    Diamagnetic

Merupakan sifat mineral yang ditolak sepanjang garis gaya magnet, jika mineral tersebut dalam medan magnet. Hal ini disebabkan karena mineral tersebut sukar menyesuaikan medan magnet sekitarnya, karena sifat kemagnetanya berubah-ubah.

Contoh bijih antara lain : garnet, pyrite, kwarsa, cassiterite. (non magnetic)

2.    Paramagnetic

Merupakan sifat mineral yang tertarik sepanjang garis gaya magnet, jika mineral tersebut berada dalam medan magnet. Hal ini disebabkan karena sifat kemagnetannya mudah menyesuaikan dengan keadaan medan magnet sekitarnya.

Contoh bijih antara lain : siderit, hematit, pyrhotit, limonit (weakly magnetic).

3.    Ferromagnetic

Sama dengan paramagnetic hanya saja lebih kuat bila dibandingkan dengan paramagnetic.

Contoh bijih antara lain : magnetit, ilmenit, franklinite (strongly magnetic).

2.2    Medan Magnet

Medan magnet suatu magnet merupakan suatu ruangan yang mengitari magnet yang masih dipengaruhi oleh magnet itu sendiri. Medan magnet digambarkan oleh garis gaya magnet, sedangkan besarnya gaya tarik menarik maupun gaya tolak-menolak yang ditimbulkan oleh kutub-kutubnya. Perbandingan antara magnetisasi suatu bahan dengan intensitas medan magnet disebut manetic susceptibility. Mineral magnetik dapat tertarik oleh salah satu kutub magnet yang bekerja pada mineral tersebut. Gaya magnet tersebut tergantung dari besarnya intensitas medan magnet dan gradien medan magnetnya. Untuk membangkitkan intensitas medan magnet dan gradien medan magnet dalam alat magnetic separator digunakan berbagai macam cara.

Gaya-gaya yang bekerja dalam magnetic separator adalah :

                1.            Gaya magnet

                2.            Gaya hambatan yang terdiri dari gaya gravitasi, gaya hambatan hidrodinamis, gaya gesek, gaya momen/gaya sentrifugal.

2.3    Mekanisme Pemisahan

Ada beberapa macam mekanisme pemisahan dengan mengunakan magnetic separator, yaitu

1.      Horisontal 

Pada sistem ini letak kutub magnet dibuat mendatar, sedang umpan dijatuhkan melalui garis-garis gaya medan magnet yang posisinya horisontal. Maka mineral yang bersifat magnetik akan tertarik kearah kutub positif (yang dibuat runcing agar lebih memusat dan kuat), sedangkan mineral non magnetik akan jatuh lurus ke bawah. 

2.      Vertikal

Pemisahan secara vertikal maka kutub magnet juga diposisikan vertikal, dimana kutub positif terletak di atas, sedangkan yang negatif terletak di bawah. Di antara kedua kutub tersebut diletakkan dua buah belt conveyor yang saling bersilangan. Umpan diletakkan pada belt bagian bawah, ketika melalui medan magnet akan terjadi pemisahan antara mineral magnetik dan non magnetik. Mineral magnetik akan menuju belt conveyor atas dan setelah keluar dari pengaruh medan magnet akan dilepas dan ditampung dalam bak mineral magnetik. Sedangkan mineral non magnetik akan ikut terus dengan belt conveyor bawah dan ditampung dalam bak mineral non magnetik.

3.      Drum Magnetic

Pemisahan cara ini digunakan untuk material yang mempunyai sifat kemagnetan tinggi.

Ada beberapa tipe pemisahan, diantaranya :

a. Belt conveyor dengan pulley yang diberi magnet, sehingga apabila ada material yang mengandung magnet akan tertarik kearah pulley (menempel pada belt conveyor) dan akan terlepas setelah pengaruh kemagnetan tidak ada. Sedangkan mineral non magnetik akan terlempar dari belt conveyor karena gaya sentrifugal dan ditampung sebagai mineral non magnetik.
b. Suatu drum yang diputar pada porosnya biasanya terbuat dari alumunium, bagian dalamnya dipasang medan magnet tetap menyudut 120^o. Magnet ini tidak ikut berputar, maka antara mineral magnetik dan non magnetik dapat dipisahkan.

4. Roll Induksi

Suatu roll yang berputar terletak antara dua kutub positif dan negativ dari primary electromagnet, sehingga roll tersebut dipengaruh oleh medan magnet. Apabila dimasukkan mineral diantara roll dengan kutub positif maka mineral magnetik akan dapat dipisahkan dengan non magnetic.

2.4  Macam Magnetic Separator

Secara umum magnetic separator dibedakan menjadi dua tipe, yaitu :

1. Primary Magnet Type

Dalam Primary Magnet Type ini magnet yang digunakan adalah magnet langsung yang dipasang pada alat tersebut. Yang termasuk dalam jenis ini adalah

a.      Magnetic Pulleys

Mineral non magnetic akan terjatuh karena tidak tertarik oleh magnet pada separator dan karena gaya gravitasinya sendiri. Sementara mineral magnetik akan terus menempel pada belt conveyor sampai pada suatu titik saat gaya magnet sudah tidak menjangkau lagi dan akhirnya akan jatuh ditempat yang sudah tersedia.

b.      Drum Type Magnetic Separator

Alat ini dipergunakan untuk mineral yang mempunyai sifat kemagnetan yang kuat. Terdiri dari drum yang pada bagian dalamnya ditempatkan magnet tetap (stasioner), luas magnet pada drum ini lebih kurang sepertiga bagian dari kelilingnya. Material yang menempel adalah yang bersifat magnetik kuat dan yang non magnetik akan jatuh karena gaya gravitasinya. Drum yang digunakan tidak hanya satu saja, jumlahnya disesuaikan dengan kebutuhan. Drum-drum tersebut diberi magnet drngan kekuatan yang tidak sama besar, dari yang kekuatan besar terus mengecil. Hal ini dimaksudkan agar material yang tertarik benar-benar mineral magnetik. Alat yang termasuk drum type adalah Ball Norton Drum Separator.

c.       Belt Magnetic Separator

Alat ini dipergunakan untuk material yang gaya kemagnetanya lemah dengan proses kering sedangkan yang gaya kemagnetannya kuat dengan proses basah. Contoh dari alat ini adalah Wetherill Rowans Cross-Belt.
2. Secondary/Induksi Magnet Type

Alat ini terdiri dari kumparan kawat (coil) yang diberi arus listrik sehingga menimbulkan gaya-gaya magnet, yang selanjutnya menimbulkan juga medan magnet. Medan magnet ini yang menginduksi rotor sehingga rotor tersebut bersifat magnetik. Alat ini digolongkan dalam induksi magnet separator/secondary magnet separator type. Contohnya Dings Incuded-roll Separator.

Syarat yang harus dipenuhi pada Magnetic Separator adalah :

1. Alat harus menimbulkan medan magnet yang mengumpul (konvergen) sehingga kekuatan positif (+) besar.

2. Intensitas medan magnet harus dapat siatur dengan mudah.

3. Material umpan dalam medan magnet harus merata.

4. Ada peralatan yang dapat memisahkan mineral magnetik dan non magnetik.

5. Kecepatan bergerak material dalam medan magnet harus dapat

6. Terdapat alat penampung middling.

7. Peralatan tidak banyak bergerak karena dapat mempengaruhi medan magnet.

Hal terpenting dalam pemisahan adalah partikel harus terliberasi sempurna dan celah antara magnet dengan material tidak boleh terlalu jauh karena mempangaruhi gaya tarik magnet dan gaya gesek. Kapasitas magnetic separator tergantung pada ukuran butir, kekuatan magnet. kecepatan feeding dan kecepatan putar rotor. Apabila material ferromagnet berada dalam medan magnet, maka momen dipole dari material ferromagnet akan berubah apabila telah mencapai taraf jenuh magnet. Apabila medan magnet tersebut dipindahkan, maka momen dipole magnet akan berkurang akan tetapi tidak mencapai nol. Seperti proses induksi magnet yang dikenakan pada sekumparan kawat yang prosesnya merupakan proses tidak reversible. Proses ini disebut dengan hysteresis.