EKSTRAKSI METALURGI

Tujuan

Mengerti, memahami dasar metallurgi

Contoh, Metalurgi Ekstraksi :

Pirometalurgi   
Hidrometalurgi   
Electrometalurgi

Macam - MacamMetalurgi :

1. Metalurgi Ekstraksi : suatu ilmu yg mempelajari cara - cara mendapatkan metal dari ore, konsentrat, serap, slag shg bermanfaat bg manusia.

2. Metalurgi fisik : upaya memadukan 2 logam / lebih agar hasil perpaduan ini mempunyai sifat fisik sesuai dgn yg diinginkan

3. Metalurgi Mekanik : pembentukan logam dgn struktur tertentu agar dpt dimanfaatkan atau  upaya pemrosesan logam lebih lanjut agar dpt dimanfaatkan oleh manusia, misal utk jembatan yg mpy daya dukung tertentu.

Cara pengolahan :

Pyro metalurgi, hydro metalurgi, electro metalurgi

Tahapan Metalurgi :

- Ore presing, mineral procesing, unit operation, Pengolahan Bahan Galian

- Ekstraksi metal, unit procesing

- Contoh unit operation : jigging, tabling, magnetic separation, electrostatic separation, flotasi, sluicing, humpreying, hms, hls.

- Contoh unit procesing: leaching, smelting, converting, electrolisis, retorting, fire refining, electro refening, electro winning.

Perbedaan unit operation dgn unit procesing :

Unit operation :

Dasar : sifat fisik

Produk : mineral

Fase : padat

Persiapan : kominusi, sizing

Hasil : Consentrat, midling, tailing

Unit Procesing:

Dasar : sifat kimia, fisik

produk : metal

fase : perubah , padat, cair, gas

persiapan : preparasi (fisik, kimia)

hasil : L, S, gas

Tahapan Metalurgi ekstraksi:

1. preparasi (fisik, kimia)

-preparasi fisik : aglomeration yg terdiri dari : peletizing, sintering, briquieting

-preparasi kimia : roasting, calcining

2. ekstraksi metal

-pyrometallurgi : menggunakan energi bahan bakar padat cair gas ( smelting, converting, retorting, fire refining)

-hydrometalurgi : menggunakan reagen pelarut (leaching, presipitasi)

-ellectrometalurgi : menggunakan energi listrik (electrothermik (peleburan dgn energi listrik), electrolisa dlm larutan air ( electro refining, electro winning, electro plating), fused salt electrolisis (electrolisa garam lebut)).

3. Pemurnian

Perubahan fase

-gas à liquid/liquid à gas (kondensasi)

- gas à Solid / solid à gas (retorting)

-liquid à solid/solid à liquid (smelting)

Peralatan tanur :

-fixed bed (sintering), Fluidized bed (roasting), shaft furnace ( Fe, Pb blast furnace, lime), rotary kiln ( drying, kalsinasi), retort ( retorting), reverberatory furnace (matte smelting), electric furnace (electric matte smelting), cell utk electrolisa garam lebur

Urutan Ekstraksi :

Bijih - Preparasi PBG - Konsentrat - Preparasi Ekstraksi - Metalurgi ekstraksi - Logam

Preparasi Ekstraksi

Tujuan :

-pengeringan ( T : 110 C)

-mengubah senyawa logam

-mengubah ukuran/ sifat fisik bijih / konsentrat agar sesuai dgn persyaratan proses selanjutnya

Klasifikasi:

1. Kimia

a. Kalsinasi

b. Pemanggangan (roasting)

- oksidasi

- reduksi

- khloridasi

- khusus

2. Fisik

Aglomerasi :

a. Pembriketan (briquetiting)

b. Nodulasi (nodulizing)

c. Sinterisasi (sintering)

d. Peletisasi (peletizing)

KALSINASI

Pemanasan pd T

Tujuan :

- Penguraian karbonat

MCO3(p) à MO(p) + CO2 (g)

M : Zn, Fe, Ag, Pb, Cd, Mn, Mg, Ca

ΔGT = ΔGT˚ + RT In PCO2

- Penghilangan air kristal dan penguraian hidroksida

M(OH)2 = MO +H2O

ΔGT˚ = - RT ln PH2O

- Desagregasi bijih kompak

proses penguraian mekanis bijih yg sangat kompak dan penguraian senyawa organik

Cth : M3O4 (misal Fe3O4) sangat kompak (porositasnya rendah), jk direduksi dgn gas CO reaksi diffusi gas lamban, mk Fe3O4 dipanaskan dan didinginkan mendadak (quenching) shg timbul retakan2 yg mudah diterobos gas CO. Jk pd peleburan Fe3O4 (magnetit) yg dikandung oleh bijh < 40% tdk perlu Quenching.

PEMANGGANGAN

Pemanasan pada T  500-1000 C, senyawa yg dirubah logam utama / pengotor

1. Pemanggangan Oksidasi

bijih yg diolah sulfida : Zn, Pb, Ni, Cu, Hg.

Jenis :

a. Pemanggangan menghasilkan oksida

-pemanggangan oksida sempurna

utk menghasilkan seluruh kandungan belerang (dead roasting). Dilakukan pd bijih oksida bila :

-bijih / konsentrat kaya sulfida logam berharga. Kemudian diekstrak dgn reduksi misal : PbS dan ZnS

-Oksida logam berharga bersifat mudah menguap. Misal Sb2O3 dan As2O3, tetapi jangan teroksidasi mencapai Sb2O4 dan Sb2O5 atau As2O4 dan As2O5 krn berbtk padatan, hingga perlu penambahan karbon © / gas CO

-pemanggangan oksida partial

Cu2S.n FeS + 3/2 n’ O2 = Cu2S. (n-n’) FeS + n’ FeO + n’ SO2

Syarat : logam pengotor lebih mudah dioksidasi dr pd logam berharganya

Logam pengotor tdk seluruhnya dioksidasi sebab:

-kemungkinan logam berharga ikut teroksidasi mjd terak (slag)

-Pembakaran belerang menghasilkan kalor (penghematan kalor)

b. pemanggangan menghasilkan sulfat (sulfatisasi)

Maksud : untuk membentuk sulfat yg larut air, preparasi hydrometallurgi

syarat : T1000 C

c. pemanggangan menghasilkan metal (metalisasi)

pd umumnya seluruh sulfida logam bila dipanaskan di atas TL dpt teroksidasi mjd logam, tetapi belum tentu menguntungkan sebab logam pengotor ikut lebur.

Syarat agar untung:

-pd T relatif rendah, logam lebih stabil dr oksida maupun sulfat

-logam mudah menguap (tekanan uap tinggi)

HgS(p) + O2 = Hg(u) + SO2 (g)

2. Pemanggangan Reduksi

reduktor :

padat : C (batubara, kokas)

gas : CO, H2, Gas2 Hidrokarbon ( CH4, gas alam)

Tujuan:

a. menurunkan derajad oksidasi

Sb2O4 + CO = Sb2O3 + CO2 atau As2O4 + CO = As2O3 + CO2

Sb2O5 + C = Sb2O3 + CO2 atau As2O5 + C = As2O3 + CO2

b. Mereduksi bijih/konsentrat

cth : Pembuatan besi spons

- Reformasi gas

CH4+H2O = CO +3H2

CO + H2O = CO2 +H2

- Reduksi bijih besi

Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3 H2O

Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2

Reduksi ZnO

ZnO(p) + CO = Zn(u) + CO2

-Roasting magnetisasi (dlm konsentrat timah)

3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2

3. Pemangganngan Khloridasi

pemanggangan dgn menambah reagen

CaCl2(p), NaCl (p) atau Cl2(g)

Tujuan:

-menghasilkan khlorida logam (yg larut dlm air) dr sulfida utk logam (M): Cu, Zn

MS+2NaCl + 2O2 = Na2SO4 + MCl2

        10%              500-600C     larut dlm air

-menghasilkan logam yg mudah menguap

TiO2+2Cl2+C = TiCl4(u) + CO2

Pd proses kroll :

TiCl4(u) + Mg = Ti(p) + MgCl4

Reaksi yg lain

MO+CaCl2= MCl2(u) +CaO

MS + CaCl2 + 3/2 O2 = MCl2(u) + CaO+ So2 (1250 C)

Atau

MO + Cl2 = MCl2(u) +1/2O2

MS + Cl2 + O2 = MCl(u) +SO2 (900-1000C)

4. Pemanggangan Khusus

diterapkan utk ekstraksi nikel (proses mond)

Ni(p) + 4CO = Ni(CO)4(u) T>43 C

ΔH˚298 = -52 Kkal/mol

Ni(CO)4(u) = Ni(p) + 4CO  T: 212 C

AGLOMERASI

Tujuan :

Mengubah ukuran butiran bijih/ konsentrat mjd gumpalan yg relatif besar agar tdk menyumbat lubang2 pd tanur yg digunakan utk lewat gas2.

Jenis :

1. Pembriketan (briqueting)

cetak-tekan dgn bhn perekat ( kapur, semen, lempung, minyak residu, tar), maupun tanpa perekat, dilakukan pd temperatur kamar/ pemanasan. Pemakaian terbatas, biaya mahal.

2. Nodulasi (nodulizing)

seperti pd pembuatan klinker semen dgn cara pemanasan di dlm tanur putar, shg terbtk gumpalan2.

3. Sinterisasi (sintering)

banyak digunakan utk preparasi peleburan pd tanur tiup (blast furnace). Dilakukan dgn mesin khusus DLSM (dwight- lloyd sintering machine)

Proses :

-bijih besi dicampur 5% kokas dan 5-10% air serta kapur sbg bhn imbuh

-panaskan pd DLSM. Kokas akan terbakar temperatur naik 1200-1300 C

-aglomerasi tjd krn silikat dlm bijih meleleh / tjd pertumbuhan kristal dan rekristalisasi.

Utk bijih2/ kosentrat sulfida ( PbS) dilakukan roast sintering

4. Peletisasi (peletizing)

umumnya dilakukan pd bijih / konsentrat yg sangat halus shg sulit disinter.

Proses:

-bijih/ konsentrat ditambah air dan bhn perekat (kapur, lempung, bhn2 organik) pd temp kamar dibentuk mjd bulatan pelet (gumpalan ukuran 1-3 cm) di dlm drum atau piringan berputar

-pembakarana pelet pd temp 1200-1300 C dlm tanur tegak atau dgn DLSM

TERMODINAMIKA 

Ilmu yg membahas tentang hubungan panas dan kerja

Tahap pembangunan pabrik ekstraksi :

-thermodinamika : berhub dgn kemungkinan kelangsungan proses kimia serta keadaan akhir yg akan dicapai

-kinetika : mempelajari laju/ kec reaksi dan pengendaliannya.

-transport fenomena : mempelajari ttg perpindahan massa dan kalor dr reaksi

-perekayasaan : hub dgn perencanaan dan perancangan pembangunan peralatan/ reaktor dan sarana pendukung yg diperlukan utk merealisasikan proses yg direncanakan.

Peranan Thermodinamika:

1. Tahap Preparasi : termodinamika diterapkan pd diagram kellogg diagram kesetimbangan logam-sulfur - oksigen

2. Tahap Ekstraksi : termodinamika dipakai utk memperkirakan berlangsungnya proses redoks logam baik menggunakan reduktor C, H2, logam lainnya ( metallothermik) berdasar data kesetimbangan pembentukan oksida berbagai logam dpt dibentuk  diagram ellingham 4M/x + O2 = 2/x M2Ox

3. Tahap pemurnian :

-pd tahap ekstraksi reduksi mrpkn reaksi kimia yg sangat penting pd salah satumetode pemurnian scr pirometalurgi justru sebaliknya yaitu reaksi oksidasi.

-pd metode ini unsur pengotor diubah mjd oksida yg secara fisik dpt dipisahkan dr logam utamanya baik sbg oksida leleh, padatan maupun dlm btk gas

-diagram ellingham juga dpt utk menentukan penghilangan unsur tertentu dgn cara oksidasi selektif

-proses pemurnian dilakukan utk menurunkan kandungan unsur2 pengotor

-pemurnian dpt dilakukan dgn elektrolitic

Dasar - DasarThermodinamika

1.Hukum Avogadro

pd 0 C dan 760 mmHg (STP), vol 1 mol gas = 22,415 Lt

2. Boyle-gay lussac

PV=nRT

R: bilangan reynold = 0,082 Lt atm/ mol K = 8,3144 Nm/mol K= 8,3144 Joule/ mol K = 1,987 kalori/ mol K

3. Dalton

Tekanan total gas yg tdk saling bereaksi mrpkn jml masing2 tekanan parsialnya.

P = P1+P2+…Pn

4. Divusi Graham

V= 1/√d = 1/√M

V :difusi, d : kerapatan, M: berat molekul

HK Termodinamika I

Dalam suatu sistem dgn massa tetap energi tdk dpt diciptakan maupun dihancurkan tetapi dpt berubah ke btk lain.

U = q – w               Vkonstan = ∆U = d

W = PV + w’          Pkonstan ∆U=q-P∆V

Hk Termodinamika 2

Adalah tdk mungkin membuat suatu mesin yg dpt merubah energi panas mjd kerja kecuali sebagian energi itu berpindah dr T tinggi ke T rendah.

Hk Termodinamika 3:

Bahwa pertambahan entropi utk reaksi yg reversibel yg melibatkan kristal pdt sempurna pd 0 K adalah 0 (nernst 1906)

Entropi semua kristal padat sempurna pd 0 K = 0 (planck)

ENTROPI

Suatu fungsi keadaan yg mrpkn uk/keteraturan/ ketidakteratruran struktur atom suatu system.

Entropi naik bila system mengalami proses menurunnya keteraturan struktur atomnya.

Pelelehan, penguapan mrpkn proses yg disertai knaikan entropy.

Scr kuantitatif kenaikan entropy besarnya = jml kalor yg diserap scr isotermik dan reversible dibagi oleh T absolut system pd waktu proses berlangsung. Suatu proses berlangsung scr reversible apabila pd setiap saat selama berlangsung, system pd keadaan hanya sedikit menyimpang dr keadaan setimbang.

Mis : peleburan pd ttk leburnya.

Diagram Ellingham : diagram yg menggambarkan harga Δ˚G (energi bebas) pembentukan oksida berbagai unsur/ logam sebagai fungsi temperatur.

Informasi yg terdpt didlmnya:

-bila harga Δ˚G<0 mk reaksi berlangsung spontan, suatu oksida akan stabil

-bila grafik perubahan energi bebas berada di bwh grs Δ˚G = 0 mk oksida logam akan stabil.

PIROMETALURGI

Suatu proses yg dilakukan pd T tinggi .500 C

Tahapan :

-preparasi (fisik, kimia) yg berlangsung dibwh ttk lelehnya.

-ekstraksi logam berlangsung pd temp tinggi disertai peleburan, penguapan utk menghasilkan logam

-pemurnian agar mudah dlm mengatur komposisi logam

prinsip ekstraksi pirometalurgi

-berlangsungnya reaksi kimia yg menghasilkan logam dr senyawa

-terbtknya 2 fase / lebih à logam yg dihasilkan dpt terpisah dr senyawa yg tdk dikehendaki.

Reaksi yg berlangsung : reduksi, oksidasi, netral (tanpa redoks)

Proses reduksi:

- Dalam ekstraksi metalurgi proses reduksi memegang peranan penting

- Proses reduksi, proses pembentukan logam dr senyawa oksida dgn reduktor

- Oksida logam ada yg terdpt dialam sbg bijih ttp ada juga berbtk senyawa lain/ sulfida.

- Reduksi beberapa logam ada yg tjd pd T dibwh ttk lelehnya (NiO, FeO) sbg reduktor : C (batubara, kokas, H2, CH4)

Peleburan Reduksi

Dilakukan pd bijih/ konsentrat oksida utk menghasilkan logam digunakan reduktor ( karbon hidrogen)

Reaksi :

MO + CO à M + CO2

Reaksi dgn C pdt

MO+ C = M + CO

CO yg terbtk dpt mjd reduktor. Unsur pengotor ada kemungkinan ikut tereduksi

XO + CO à X + CO2

Peleburan Besi

Dilakukan dlm tanur tiup (blast furnace) utk mendptkan besi wantah

Peleburan Timbal

Ekstraksi timbal dilakukan hasil dr pemanggangan sempurna (kalsin) secara oksidasi dari konsentrat galena.

PbS + 3/2 O2 - PbO + SO2

Peleburan dilakukan pd tanur tegak penampang segiempat, menggunakan reduktor kokas dan flux mengatur komposisi teraks (slag) agar pemisahan antara logam dan pengotornya dpt baik. Pengarah pengotor Fe tdk sulit utk diatasi sebab FeO lebih stabil dr PbO

PbO + CO - Pb + CO2

Fe2O3 + CO - 2Fe + CO2

FeO + CO - Fe + CO2

Peleburan Timah

Peleburan dilakukan dlm tanur pantul Reverbaroty Furnace. Peleburan berbeda dg Pb sebab Fe bermasalah yaitu K Fe = K Sn. Harga kelarutan Fe dlm Sn cukup besar dpt membentuk senyawa antar logam.

-bila ingin diperoleh logam Sn tinggi ( yg berarti SnO di dlm terak kecil) mk Fe dlm Sn akan tinggi ( berarti pengotor dlm Sn tinggi)

-Bila diinginkan timah dg kemurnian tinggi mk Sn sbg SnO dlm terak akan tinggi.

Maka peleburan timah dilakukan bertahap (slag dilebur lagi dgn ditambah scrap iron agar terbtk hard head alloy/ seny Sn-Fe yg dilebur kembali dlm reverberatory I

SnO2 + CO = SnO +CO2

SnO + C) = Sn +CO2

Reduksi menghasilkan uap logam

-Utk bbrp logam tertentu yg mpy tekanan uap relatif tinggi, ekstraksi dilakukan dg cara reduksi pdt menghasilkan uap logam tsb.

-pemisahan antara pengotor + logam dpt dilakukan dgn mudah

-uap logam yg didpt dikondensikan

ZnS + 3/2 O2 = ZnO + SO2

ZnO + C = Zn + CO

Yg dominan

ZnO+CO = Zn + CO2

Didlm tanur retort tjd reaksi

CO2+C=2CO

Dgn demikian gas yang dihasilkan dr proses restoring ini mrpkn campuran uap Zn, gas CO, CO2 dlm jml kecil.

Peleburan netral

-proses ini lebih dikenal sbg Matte Smelting atau Speiss Smelting tergantung senyawa logam yg dilebur

-pengotor diupayakan mjd seng oksida (terak/slang) sedang logam berharga mjd fase leleh yg disebut matte/ speiss

-matte : produk peleburan yg mrpkn logam2 sulfida ( Cu2SfeS, Ni2FeS)

-Speiss : produk peleburan yg merupakan seng logam dgn arsenit (As) atau antimon ( Sb) (MxAsy) (MxSby)

-pd peleburan netral tdk dilakukan penambahan oksidator maupun reduktor

MSn M’S + G

M : logam berharga, M’ : logam tdk berharga, G : pengotor

-Bila M’ mudah dioksidasi dr M mk bila dilakukan pemanggangan oksidasi partial :

MS(n-n’)M’S + n’M’O + G

-krn oksida logam bersifat basa, mk M’O membutuhkan fluk asam (SiO2) shg dpt membentuk silikat

-G dpt bersifat asam / basa

-M’O dan G masuk ke terak

-Dlm pemanggangan partial: selalu dijaga agar tdk semua M’S teroksidasi mjd M’O sebab dlm roasting MS dpt teroksidasi mjd MO, mk dlm peleburan matte dpt diubah kembali mjd MS.

PEMILIHAN BAHAN BAKAR

- Murah                            - Kemurnian nilai kalori

- Cocok dgn yg dilebur       - Kesediaan bhn bkr

 MACAM - MACAM TANUR

-Reford

-Blast Furnance

-Rever Beratory

-Tungku listrik

-Converter

TEMPERATUR PROSES

Cooper smelting = 1000-1100

Zink retort = 1400-1600

Ressemer = 1600

Tuyere     = 1900

Electric arc = 3600

PEMILIHAN REFRACTORY

- Harga         - komposisi kimia

- Titik lebur    - Kelenturan

- Strenght      - Thermal conductivity

- Electrical     -Pemurnian

METALOTERMIK

- Proses peleburan reduksi suatu oksida logam dgn menggunakan logam lain sbg reduktor.

- Metode ini dilakukan bila logam yg direduksi sangat stabil, shg tdk dpt direduksi oleh karbon, kecuali pd temp yg sangat tinggi/ oleh hydrogen, demikian juga logam membtyk karbida tdk mungkin dihasilkan dgn reduktor karbon.

Keuntungan : sifat reaksi dr pembentukan oksida2 Al2O3 dan SiO2 eksotermik, shg keb kalor utk peleburan sebag besar tercukupi dari reaksinya

Kerugian :

Reduktor sangat mahal shg penggunaan terbatas pd logam2 yg bernilai tinggi.

Cth :

Cr2O3 +2Alà2Cr + Al2O3

2MgO + Si à 2Mg +SiO2

Proses Oksidasi

Tujuan :

Mengubah senyawa sulfida (matte) logam pengotor mjd oksidaà msk ke terak

Sebagai oksidator digunakan udara

Cth : Pada proses converting

Peleburan Sulfidasi

Peleburan utk mendptkan matte ttp umpannya senyawa oksida. Pd bijih nikel à min garnierite

NiO+CaS = NiS(matte) + CaO

XCaO + ySiO2 = (CaO)x(SiO2)y (terak)

Matte dilakukan converting à hslnya bukan logam ttp tetap matte, dgn kandungan nikel tinggi

Peleburan Presipitasi

Proses ekstraksi berdasarkan reaksi pendesakan yaitu reaksi antara logam sulfida dgn logam lain

MS + M’ = M +M’S

PbS+Fe(scrap) = Pb+FeS (peleburan timbal)

Sb2S3+3Fe=2Sb+3FeS (peleburan antimon)

Peleburan semprot

Proses scr simultan, dr pemanggangan oksidasi partial-peleburan matte yg dilakukan dlm 1 reaktor

Konsntrat tembaga nikel berbutir hls disemprotkan bersama udara yg diperkaya oksigen.

Dlm reactor mula2 tjd proses pemanggangan       (msh pdt). Kalsin (hsl pemanggangan) akan melebur àmatte

Keuntungan:

Penggunaan kalor lebih effisien.

HYDROMETALLURGI

PENDAHULUAN

Hydrometallurgi mrpkn proses ekstraksi logam maupun logam radioaktif yg mendsrkan atas reaksi kimia di dlm air dgn menambahkan zat pelarut.

TAHAP HYDROMETALLURGI

1.Tahap Pelindian/ LEACHING

Tahap pelar utan logam (senyawa logam) scr selektif dr min2 yg ada dlm bijih/ dr produk-produk lain shg dpt dipisahkan dr unsur/logam pengotor yg tdk larut.

2.Tahap Perolehan kembali/ RECOVERY logam2/ sengawa logam berharga dr larutan kaya hasil pelindian.

Material yg mungkin diproses dgn hydrometallurgy :

a.Bijih kadar rendah (emas, uranium oksida, tembaga oksoda, vanadium)

b.Material lain, dpt berupa : konsentrat (zinc sulfida), kalsin (hasil pemanggangan), matte speiss, alloy (pelinian thd perpaduan/parting).

Bio-Hydro-Metallurgi : proses pelarutan/ pelindian yg dibantu oleh bakteri yg terdiri dr proses kimia dan bakteri.

RAW MATERIAL

a. Low grade ore (Bijih kadar rendah)

Proses pelarutan hrs dilakukan scr besar2an shg dibutuhkan pelarut yg banyak dan pelarut hrs disirkulasikan kembali spy menguntungkan.

b.Konsentrat, kalsin, matte, speiss, alloys

Dubutuhkan pelarut yg sedikit.

PELARUT

Syarat :

a.Hrs cukup cepat melarutkan bijih konsentrat yg akan dilarutkan dan selektif (gangue min tdk terlarutkan).

Selektifitas min tergantung :

-Konsentrat pelarut. Semakin tinggi konsentrat pelarut mk makin banyak logam yg akan larut. Namun mempertinggi konsentrasi tdk selamanya menguntungkan krn kemungkinan ada logam lain yg ikut terlarut.

-Temperatur. Bila Temp dinaikan akan mempercepat reaksi, namun yg perlu diperhatikan adl naiknya Temp memungkinkan pengotor ikut terlarut, disamping itu akan menambah biaya utk mempertinggi Temp.

-Waktu Kontak. Semakin lama waktu kontaknya mk metal terlarut akan semakin banyak dan metal pengotor ikut terlarut.

b. Harganya relatif murah dan mudah didapatkan dlm jml banyak.

c. Sifat korositas reagen dan akibatnya thd konstruksi diharapkan sekecil mungkin.

d. Kemungkinan utk didaur ulang agar lebih ekonomis.

MACAM PELARUT

a.Air (Water)

Dpt utk melarutkan bbrp material yg senyawa sulfat spt CuSO4 dan ZnSO4 maupun khlorida. Dgn adanya udara / O2 bertekanan dan ber temperatur 150 C akan dpt melarutkan sulfida logam.

NiS + 2O2 = NiSO4

b. Asam (Acid)

Asam sulfat encer utk melarutkan tembaga oksida maupun zinc oksida.

CuO + H2SO4 à CuSO4 + H2O

ZnO + H2SO4 à ZnSO4 + H2O

CuCO3.Cu(OH)2 + H2SO4 à 2CuSO4+CO2 +3H2O

Asam sulfat pekat utk pemisahan gold silver alloy. Asam khlorida utk melarutkan logam Zn, asam nitrat utk melarutkan logam emas dan perak. Banyak digunakan krn sangat murah, tdk terlalu korosif dan sangat efektif utk melarutkan oksida termasuk hidroksida/karbonat.

c. Basa (Bases)

Amonium hidroksida maupun ammonium karbonat cck utk melarutkan native copper maupun copper carbonat.

Sodium hidroksida (NaOH) utk proses Bayer dlm pemurnian bauksit.

Sodium karbonat utk melarutkan bijih uranium oksida.

NaOH +Al(OH)3 à Na (Al(OH)4)

CuCO3.Cu(OH)2+(NH4)2CO3+6NH4OH à 3Cu(NH3)4+12H2O

d. Garam

1.Natrium Sianida (NaCN) / Kalium Sianida (KCN) dpt melarutkan emas / perak asal di+ udara

    4Au+8NaCN+02+2H20  -  4NaAu(CN)2+4Na0H

    4Ag+8NaCN+02+H20  -  4NaAg(CN)2+4Na0H

2.Garam Ferric (FeCl3, Fe2(SO4)3) dpt melarutkan tembaga

    CuS+Fe2(SO4)3  -  CuSO4+2FeSO4+S

    CuS+FeCl3   -  CuCl+FeCl2+S

3.Na2CO3 utk pelindian uranium

    UO2+3Na2CO3+H2O+0,5O2  -   Na4(UO2(CO3)3)+2NaOH

4.NaCl utk pelindian PbSO4

    PbSO4+2NaCl   -  Na2SO4+PbCl2

    PbCl2+2NaCl  -  Na2(PbCl4)

5.Na2S utk pelindian min sulfida membtk poly sulfida

    Sb2S3+3NaS   -  2Na3(SbS3)

6.Na2S2O3 (Sodium thio sulfat) utk melarutkan perak

    2AgCl+Na2S2O3  -  Ag2S2O3+2NaCl

    Ag2S2O3+2Na2S2O3  -   Na4(Ag2(S2O3)3)

e. Air Khlor utk melarutkan min sulfida

    ZnS+Cl2 = ZnCl2 +S

PH PELARUT

Pelarutan akan tjd pd kondisi pH ttu oleh krn itu pulp hrs diatur pHnya agar tjd proses pelarutan. Reagen pengatur pH dpt berupa basa n garam kuat seperti lime (CaO, Ca(OH)2, NaOH dan Na2CO3). Bila diinginkan suasana basa mk digunakan lime (CaO) krnselain murah juga:

- Untuk menetralkan senyawa asam

- Untuk mencegah zat pelarut yg hilang krn proses hidrolisa

- Dapat mencegah hilangnya zat pelarut krn CO2 udara

- Sebagai alat penggumpal

% SOLID PULP

Semakin kental pulp berarti sejml larutan pelarut yg sama hrs melarutkan logam yg lebih banyak, disamping itu kesempatan kontak antara partikel dgn pelarut akan semakin kecil. Pulp yg kental akan menimbulkan beban yg semakin berat dlm proses pengadukan, shg dpt mematahkan rake (pengaduk), anmun utk pulp yg encer akan mempercepat proses pengendapan shg memungkinkan kerja pengaduk juga semakin berat

LAMANYA PROSES PELARUTAN

Lamanya proses pelarutan sama dgn waktu agitasi yg tergantung pada kecepatan reaksi dr proses pelarutan

AGITASI & AERASI

Agitasi/pengadukan diperlukan utk mencegah pengendapan partikel- partikel selama proses pelarutan dan juga diharapkan dgn adanya agitasi semua partikel akan memperoleh kesempatan mengadakan kontak langsung serta bereaksi dgn zat pelarut.

Aerasi berfungsi pula sbg agitasi. Air lift mrpkn alat utk memasukan udara ke dlm pulp agar proses pelarutan lebih mudah, namun krn alatnya dirancang sedemikian rupa shg udara yg dimasukan tadi dpt memindahkan pulp dr dasar ke atas, shg penggunaan air lift dlm aerasi lebih baik drpd pemasukan sumber oksigen lainnya seperti oksidator oksigen murni maupun ozon.

PENGARUH PE+AN BHN KIMIA

Min sulfida biasanya sulit dilarutkan dgn adanya penambahan kimia lainnya diharapkan sulfida dpt berubah mjd oksida yg mudah dilarutjan

PENGARUH TEMPERATUR

Bila T naik mk aktivitas pelarutan semakin besar. Tetapi dgn adanya kenaikan T oksigen akan berkurang disamping itu biaya pemanasan juga mahal.

FAKTOR METODA TEKNIK PELINDIAN

a. Kadar bijih, biaya penambangan, biaya transpor

b. Kemudahan mineral/logam berharga dilarutkan oleh pelarut.

c. Biaya penggilingan /biaya pemanggangan.

TEKNIK / METODA PELINDIAN

1.Leaching in Place/ Insitu/ Pelarutan Setempat

Untuk melarutkan bijih tembaga kadar sangat rendah, shg tidak mungkin dilakukan penambangan maupun ditranspor. Pelindian dilakukan di ta dgn membuat terowongan maupun saluran2 utk mengalirkan pelarut.

2.Heap Leaching

Utk bijih berkadar rendah. Bijih yg berbongkah2 ditumpuk pd suatu tempat dgn dasar agak miring. Tinggi tumpukan sekitar 6-9 m. Air ta / reagen pelarut asam sulfat encer disemprotkan dr atas dan pelarut yg sudah mjd larutan kaya ditampung di dasar, proses ini dilakukan berulang2 agar kadar logam berharganya relatif tinggi. Agar distribusi pelarut rata dan sirkulasi udara baik mk di tengah2 tumpukan dipasang pipa berlubang scr vertical.

3. Percolation/Vat Leaching/ Sand Leaching

Cocok utk material berukuran pasir dan distribusinya scr homogen dan keadaannya porous. Proses ini dlm tangki yg dasarnya berlubang dan dilapisi sebuah filter. Pelarut ditambahkan dr atas yg akhirnya turun melalui material yg dilarutkan. Tangki dpt disusun scr seri dan proses pelindian scr counter current.

Keuntungan : penggunaan pelarut minimalis, dpt diperoleh larutan kaya kadar tinggi dan tidak memerlukan thickener maupun filter khusus.

4. Pulp/ Slime Leaching

Material hrs dihaluskan, Proses pelarutan scr kontinue dilakukan pengadukan dan pemberian pelarut juga kontinue. Tempat pelarutan digunakan agiator yg dilengkapi dgn air lift maupun rake sbg pengaduk

5.Pressure Leaching

Gas oksigen maupun hydrogen dimasukkan dgn menggunakan tekanan tinggi. Jml gas yg terlarut tergantung akan P gas.

2NiS+8FeS+14O2+20NH3+8H2oà 2Ni(NH3)6SO4+4(NH4)2S2O3

Ni(NH3)2SO4+H2àNi+(NH4)2SO4

Keuntungan :

Kec reaksi dpt dipercepat dan proses dpt dilakukan pd T di atas ttk ddh normal., Pemakaian pelarut lebih efisien krn kelarutan gas akan naik dgn kenaikan dr tekanan.

6.Hot Digestion

Dilakukan dlm sebuah vessel yg dipanaskan dr luar. Biasanya digunakan utk mengerjakan material dgn pelarut konsentrasi tinggi dlm keadaan panas/ mendekati ttk didih dan diperlukan pengadukan yg efektif. Proses scr batch tdk kontinue seperti pelindian thdilmenit/ monasit dgn menggunakan asam sulfat.

7.Acid Curing

dilakukan thd mat halus yg di+ dgn air sebanyak kurang lebih 10% dan di+ dgn asam sulfat pekat secukupnya. Material tsb dibiarkan dlm bin kmd dipanggang. Dibuat pulp kembali dgn menambahkan air shg didptklan larutan kaya yg dipisahkan dgn padatan dgn cara filtrasi / counter current decantation.

PROSES HYDROMETALLURGY

I.Pengecilan uk butir melalui peremukan dan penggilingan. Berkaitan dgn kominusi biasanya juga diiringi dgn sizing yakni pengayakan/ klasifikasi. Bijih yg tlh direduksi dilakukan pengkondisian dgn mengatur pH baru dilakukan pelindian dgn me+ pelarut/reagen kimia. Kmd pemisahan antara larutan kaya dgn residu dgn menggunakan thickener/ filtrasi, baru logam diambil dr larutan kaya dgn cara2 ttu.

PROSES PELINDIAN

Dasarnya pelarutan kimiawi scr selektif thd logam berharga dr min bijih.

a. Pelindian Logam

Logam berharga yg berbtk logam di alam hanya dikenal utk bbrp logam mulia spt emas (Au), perak (Ag) dan platinum (Pt).

2Au+4NaCN+O2+H2O ===== 2NaAu(CN)2 + NaOH+H2O2……1

2Ag+4NaCN+O2+H2O ====== 2NaAg(CN)2+NaOH+H2O2….2

b. Pelindian Oksida

-Oksida Tembaga

Tenorit : CuO+H2SO4=CuSO4+H2O….3

Cuprit: CuSO4+2H2SO4+0,5O2 = 2CuSO4 + 2H2O….4

Pd reaksi 4 diperlukan oksigen sbg oksidator

-Oksida Uranium

c. Pelindian Sulfida

-Sulfida tembaga

-sulfida seng

PURIFIKASI LARUTAN

a. Purifikasi thd Gas

Dlm proses sianidasi Au n Ag dlm tahapan pelindian scr sengaja dilarutkan O2 utk membantu berlangsungnya proses, ttp dlm proses recovery scr sementari dgn serbuk seng, O2 yg terlerut ini tdk diinginkan, mk perlu dihilangkan dr larutan. Cara yg digunakan adl proses deaerasi dlm suatu tangki bertekananrendah dimana lar dipercikkan mjd tetesan shg mpy permukaan cair gas yg> shg gas dpt dipisahkan dr cairan.

b. Purifikasi thd ion pengganggu.

Penghilangan ion tembaga dr lar ZnSO4 yg akan diambil sengnya dgn elektrolisa ion Cu2+ dihilangkan dgn sementasi oleh serbuk seng

Cu2+ +Zn àCu +Zn2+

c. Purifikasi thd partikel padatan

Purifikasi thd partikel padatan yg msh ada dlm larutan biasanya dilakukan dgn cara filtrasi dan dibantu dgn floculasi utk mempercepat dan memperbaiki proses filtrasi.

PENGAMBILAN LOGAM DR LARUTAN

a. Cara Kristalisasi

Digunakan bila logam berharga dlm larutan dpt diendapkan sbg kristal senyawa logam tsb dgn pengaturan T shg dpt dimanfaatkan sifat kelarutan ttu.

b. Cara Presipitasi ionic

Memanfaatkan sifat kelarutan suatu senyawa dr logam berharga yg akan diambil. Senyawa tsb dibentuk dlm larutan dgn me+ ion2 ttu.

2LiCl+Na2CO3àLi2CO3+2NaCl

PtCl4+2NH4Clà(NH4)2+(PtCl)

MgCl2+Ca(OH)2àMg(OH)2+CaCl2

2(UO2)SO4+3MgOàMgU2O7+2MgSO4

c.Cara Adsorbsi

Memanfaatkan kemampuan arang kayu (charcoal) yg dpt mengadsorbsi garam ttu dr larutannya.

d.Cara Presipitasi oleh Gas

Gas ttu dpt mendesak logam ttu dr senyawanya dlm larutan dgn pengaturan tek gas, T, pH larutan dan konsentrasi ion logam dlm larutan. Gas yg digunakan H2S, SO2, CO, H2

e.Cara Flotasi ion dan Flotasi Presipitat

 F. Sebka 1959. Dgn cara ini dpt direcovery ion logam dr lar dgn menggunakan agent pengatif permukaan baik cationic maupun anionic.

f. Cara Ion Excange

-Sorption : lar yg mengandung logam berharga dilewatkan melalui tumpukan resin shg ion logam berharga tsb terikat dlm fasa resin

-Elution: pd fasa resin dilewatkan sejml kecil vol lar ttu yg sanggup mengambil kembali ion logam berharga dr fasa resin.

g. Cara Solvent Extraction

Mendasarkan atas kemampuan senyawa organic ttu yg dpt mengekstraksi senyawa ion logam berharga tertentu.

Tahapnya:

Tahap Ekstraksi : dimana lar ion logam berharganya yg ada dlm fasa aquaeous dikontakan dgn solvent organic ttu yg sesuai sedemikian rupa shg ion logam berharganya terlarutkan dlm fasa organic

Tahap Stripping: dimana ion logam berharga yg ada dlm fasa organic kembali dikontakan dgn pelarut aquaeous ttu yg sesuai dgn vol yg relatif kecil.

Solvent yg digunakan:

Ethers : di ethyl ether utk berbagai ion

Alcohol: 1-Octanol utk memisahkan Co-Ni

Aldehydes : Furfural utk pemurnian myk pelumas

Ketenes : Hexone

Organic Acid

Phenols : Pokol utk boron

Esters : D2EHPA, DDPA, TBP

Syarat Extractant yg baik :

- Selectivitas tinggi

- Kapasitas ekstraksi besar

- Mudah distripped

- Mudah dipisahkan dr air krn : beda BJ yg nyata, viscositas rendah, teg perm besar

- Aman dlm penanganannya : tdk beracun, tdk mudah terbakar, tdk mudah menguap/terbang

h. Cara electrolisa

Menggunakan energi listrik. Suatu arus searah dgn teg ttu yg dihub pd anoda dan katoda yg tercelup didlm suatu lar ion logam berharga. Logam berharga akan mengendap pd katoda krn mengalami proses reduksi.

Katoda : Cu2+ + 2eàCu

Anoda: H2Oà 0,5O2 + 2H+ +2e

KINETIKA PROSES PELINDIKAN

Faktor yg mempengaruhi:

a. Partikel lebih halus, mk kec pelindian juga naik

b. Agitasi/ pengadukan semakin baik mk kec reaksi juga naik

c. T naik mk kec reaksi naik

d. Konsentrasi pelarut naik, kec juga naik

e. Penurunan Pulp density (%solid) kec reaksi naik

f. Bila terbtk produk reaksi yg tdk larut kec tergantung sifat produk, porous tdk terpengaruhi.

HYDRO VS PIROMETALLURGI

a. Logam dpt diperoleh langsung dr larutan kaya dlm keadaan murni

b. Dlm larutan yg umum digunakan (asam), jenis pengotor silica tdk larut (banyak dijumpai dlm bijih)

c. Problem korosi relatif kurang bila dibandingkan dgn rusaknya refraktori tanur pyrometalurgi.

d. Proses hydro dilakukan dlm T kamar (bila memakai pemanasan dpt menyebabkan konsumsi bhn bkr tinggi)

e. Penanganan produk pelarutan lebih mudah dan murah bila dibandingkan dgn pirometallurgi

f. Proses cocok utk bijih kadar rendah

g. Proses hydro dpt dimulai dr skala kecil, dikembangkan sesuai kebthn

h. Pengotoran udara relatif kecil meskipun limbah cair mungkin lebih solid menanggulanginya.

KESULITAN YG MUNGKIN MUNCUL

a. Pemisahan min pengganggu yg tdk larut dlm lar kaya.

b. Sejml kecil pengotor dlm lar kaya dpt berpengaruh buruk pd pengendapan logam scr elektrolitik

c. Proses hydro berlangsung lamban

ELEKTROMETALLURGI

Mrpkn suatu proses utk mengambil metal dr bijih/ore, konsentrat, crude metal dan larutan dgn menggunakan tenaga listrik.

TUJUAN

1. Utk mendptkan logam dr suatu larutan hsl dr leaching process à electro winning

2. Utk pemurnian Crude Metal yg mana crude metal ini dibtk sbg anoda sedang katodanya dipakai metal yg sejenis dgn metal yg akan dimurnikan à electro refining

3. utk melapisi suatu metal dg metal lain yg lebih berharga, lebih menarik, lebih thn korosi, dan tahan oksidasi àelectro platting

4. Utk mengextraksi logam yg reaktif spt Al, Mg yakni dgn cara elektrolisa garam leburà Fused Salt Electrolysis

5. Utk melebur ore/bjh, konsentrat, Scrap dgn cara mengubah tenaga listrik mjd tenaga panas à Electro Thermis Process.

Dgn adanya berbagai proses dlm temp, mk dpt dikelompokan mjd 2 macam ttg penggunaan arus listrik:

1.Untuk elektrolisa dlm temp kamar seperti electro platting.

2. Utk menimbulkan panas mis: Fused salt electrolysis dan peleburan dgn menggunakan listrik.

1. ELECTROWINNING

Pada proses electrowinning fenomena yg terjadi adl pengendapan logam ttu pd katoda.

Misal electrowinning tembaga. Anoda : Grafit, katoda : tembaga

Reaksi reduksi dpt terjadi pd katoda :

a. Pengendapan logam tembaga.

Cu++  + 2e àCu

b. Pembentukan gas hydrogen

H+  + e à 0,5 H2

c. Penyerapan gas

yaitu proses tereduksi gas hydrogen mjd ion hidroksida

½ O2 + H2O +2e à 2OH-

d. Bila ada ion2 lain

missal ion ferri mk ion tsb akan direduksi ke valensi yg rendah

Fe3+  + e à Fe2+

Reaksi Oksidasi pd Anoda:

a.Pembentukan gas oksigen dan chlor

H2Oà ½ O2 + 2H+  +2e

Cl-  à 1/2Cl2 + e

b. Penyerapan gas

yaitu proses oksidasi gas hydrogen mjd ion hydrogen

H2à2H+  +2e

Bila ada ion lain, missal ion ferri mk ion tsb akan dioksidasi ke Valencia yg lebih tinggi

2. ELECTRO REFINING

Mrpkn tahapan lanjut dr pemurnian logam yg dimaksudkan utk menghasilkan logam berkadar electrolotik. Logam akan dimurnikan dibentuk sbg anoda. Proses yg tjd mrpkn perpindahan logam utama dr anoda ke katoda.

Anoda : Crude metal (logam ygdimurnikan)

Katoda : Logam yg sejenis logam utama yg akan diekstrak.

Reaksi yg mungkin tjd pd katoda:

Pb++  +2e à Pb

Pb++  + 2OH-  à PbO + H2O

PbO + 2H2O +2e à Pn + 2OH-

Reaksi pd Anoda

-Pd anode akan terbtk slime warna coklat kehitaman : Pb++  + 2H2O à PbO2 + 4H+  +2e

-Reaksi lain :

4OH-  à O2 +2H2O +2e

2H2OàO2+4H+   +4e

3. ELECTRO PLATTING (PENYEPUHAN)

Suatu pengendapan dgn cara elektrolisa yg dimaksud utk melindungi dr korosi maupun digunakan utk memberikan warna yg lebih menarik drpd metal yg dilapisi. Metal yg dipakai: Cr,Ni,Au,Ag,Cu,Zn,Co,Sn,Dt

Tahapan : pencucian, penyepuhan (metal yg dilapisi sbg katoda), pelumasan, perataan

4.FUSED SALT ELEKTROLYSIS

Ada beberapa metal yg tdk dpt terbentuk sbg water solution tapi hanya terbtk sbg molten salt. Cth : Al,Mg,Na,Ca,Ba,Li,Ti,Be,Ce. Metal tsb mpy afinitas yg besar thd oksigen shg tdk bias dilakukan pengendapan dlm aqua (perlu T tinggi).

Reaksi: Al+2H2O à Al(OH) +3H

Arus Listrik berfungsi sbg:

-Elektrolisa

-Sumber panas dr elektrolit spy bath tetap cair dan biasanya tdk perlu panas dr luar.

5. ELECTRO THERMIC PROCESS

Arus listrik bias digunakan utk menimbulkan panas shg bias digunakan utk melebur metal.

Cara ini dilakukan bila:

a. Arus di daerah peleburan lebih murah drpd bhn bakar lainnya.

b.Panas bhn bkr yg ada tdk ckp utk melebur metal

c. Digunakan pd pembuatan Ferro Alloy, Ferro Chrom & Ferro Tungsten yg dgn maksud agar tdk tjd pengotoran.

Keuntungan Peleburan/Pemurnian dgn listrik:

a.Produkta yg didpt lebih rendah kadar S nya

b.Temp atau panas peleburan mudah diatur

c.Tdk ada gas yg dihasilkan dr bhn bakar, apalagi abu bhn bkr.

Tenaga Listrik Dpt Diubah ke Panas Dgn Cara:

1. Loncatan Arus Listrik

Biasanya Arc Furnance berdiameter 20 ft, kapasitas 80 Ton Ddg dilapisi refractory, bag atas ditembus 3 elektroda yg nantinya akan mengeluarkan bunga api shg memanaskan material yg akan dilebur. Stl melebur yg dituang I adl Slag kmd metalnya.

2.Induction Furnance

Mrpkn tanur peleburan yg pemanasannya dilakukan dgn mengalirkan arus listrik ke suatu metal shg tahanan metal ini menimbulkan panas. Biasanya dilakukan di Lab di mana sebuah cruicible dililit dgn kwt listrik, sedang material yg akan dilebur di dlm cruicible.

HUKUM FARADAY

M = Ekivalen Elektro x I x t

Ek = berat atom/n.f

n : valensi

f: bilangan faraday 96464 à 96500 c/mol

Aspek Kualitatif & kuantitatif proses electrolysis tercakup dlm Hk faraday.

1. Penguraian kimia pd proses elektrolisis hanya tjd pd elektroda

2. Besar penguraian kimia (diukur berdsrkan berat/volume) selama elektrolisis sebanding dgn kuat arus dan lamanya arus electric yg mengalir yaitu jml tenaga elektrik yg mengalir melalui larutan

3.Bila sejml elektrik ttu dialirkan melalui berbagai jenis elektrolit mk berat zat yg akan dibebaskan sebanding dgn ekivalensi electro kimianya.

Ekivalen elektro kimia suatu zat :

Berat zat dlm gr yg dibebaskan pd electroda oleh aliran electric sebesar 1 cuolomb melalui electrolit zat yg bersangkutan

Kesimpulan:

Bhw jml elektrik yg diperlukan utk membebaskan 1 ekivalen zat dr berbagai jenis elektrolit selalu sama yaitu 96494 Coulomb.

POTENSIAL ELEKTRODA & POTENSIAL SEL ELEKTROLISIS

ET = ED + EC + EG + EK

ET : Potensial total

ED : Potensial dekomposisi

EC : Potensial yg dibthkan utk melawan tahanan yg ditimbulkan oleh elektrolit

EG : Potensial utk mengendapkan logam dan membebaskan gas

EK : Potensial yg diberikan utk mengimbangi turunya volta pd daerah kontak.

Tenaga yg dubthkan (Watt) : Volt x Ampere

KWH : Volt x Ampere x jam/1000

TERMODINAMIKA PROSES ELEKTRODIK

Proses reaksi perpindahan muatan (anion(-), kation (+)) pd antar muka suatu elektroda dgn elektrolità LGE

Elekrolit : lar aqueous, lar garam, elektrolit padat.

Elektroda :Logam/ paduan logam, grafit, Hg Cair, Platina

Proses Elektrodik :

1. Deelektronisasi

2. Elektronisasi

Sel Elektrokimia

Sel Volta/Galvani               Sel Elektrolisis

1. Reaksi redok à             Eng Listrik à

    Eng Listrik                     Disosiasi elektrolit

2. An : Elektroda negatif    Elekroda (+)

    Kat: Elektroda positif     Elektroda (-)

3. An : tempat berlangsungnya oksidasi  

    Kat : tmpt berlangsungnya reduksi

4. E anoda            Eanoda>Ekatoda

PRINSIP ELEKTROKIMIA

Aspek kualitatif dan kuantitatif tercakup pd Hk Faraday :

1. Dekomposisi hanya tjd pd elektroda

2. M= ek x I x t

3. M1 : M2: M3 = ek1 : ek2 :ek3

POTENSIAL SEL REVERSIBLE

Tergantung dari :

-Bhn Elektroda       - Temperatur

-Reaksi Dlm sel      -Aktivitas Ion2

Penentuan E

1. Elektroda Calomale (air raksa) : SCE

Hg2Cl2 + 2E à 2Hg + 2Cl-

2. Dgn standar elektroda hydrogen (SHE)

2H+  + 2e-  à H2

Tek H2 : 1 atm, T : 298 K

EMAS

Mineral :

-Pyrite (FeS2) : 46,6% Fe , 53,4 %S

-Galena (PbS) : 86,6% Pb , 13,4% S

-Sphalerite (Zinc Blende)/ ZnS : 67,1%Zn, 32,9%

-Chalcopyrite (CuFeS2) :34,57%Cu, 30,54Fe, 34,9%S

-Covellite (CuS) : 66,5%Cu, 33,5% S

-Magnetite (FeO.Fe2O3) : 72,4% Fe

-Arsenopyrite (FeAs.S): 34,3% Fe, 46%As, 19,7S

-Cuprite (tembaga ruby) Cu2O : 88,8%

-Electrum (Au, Ag): 87,1% Ag, 12,9% Au

-Kuarsa (SiO2)

TEORI AMALGAMASI

Proses pembasahan/ penyelaputan partikel emas oleh air raksa dan membentuk amalgam (Au-Hg).

Hanya utk bjh kadar tinggi, uk kasar, dan dlm btk emas murni yg bebas.

Faktor yg mempengaruhi Amalgamasi :

1. Uk Partikel Emas

Uk kasar 74-589 mikrometer sangat ideal krn sudah terliberasi sempurna & akan tenggelam ke dsr alat amalgasi, hingga mudah kontak dgn Hg.

Uk halus<50 umumnya akan terapung & sulit kontak. Uk diatas 589 jarang terdapat di dlm bjh emas primer.

2. Keadaan Permukaan Partikel Emas dan Hg

Kemampuan membtk amalgam ditentukan oleh keadaan permukaan partikel emas. Semakin bersih, semakin mudah dibasahi air raksa. Lap pengotor menghalangi pembasahan dan penyelaputan.

3. Jml Hg yg digunakan

Semakin besar jml Hg, kontak mkn mudah, Recovery makin tinggi, kehilangan Hg makin besar. Jml Hg yg digunakan tergantung pd kadar emas dlm bijih, sifat bjh, jenis uk peralatan amalgamasi yg digunakan.

4.Waktu amalgamasi

Makin lama makin baik (recovery tinggi), sebab waktu kontak semakin lama. Waktu amalgasi tergantung uk partikel emas, makin halus waktu makin lama karena part hls semakin sulit dibasahi oleh Hg.

5.% Solid

%S antara 30%-50%. Bila terlalu tinggi >50% menyulitkan pergerakan butir. %S rendah, proses baik kapasitas bijih yg diolah juga rendah.

CYANIDASI

Keunggulan Cyanidasi :

1. Dpt utk mengekstraksi bjh emas yg kompleks dan berkadar rendah.

2. Perolehan lebih tinggi dr proses lain.

Reagen yg digunakan:

-NaCN (Sodium Cyanida) sering digunakan krn kekuatan pelarutan emas >

-KCN(Potasium Cyanida)

-Ca(CN)2 (Calcium Cyanida)

-Camp ketiganya

Tahap:

1. Tahap Pelarutan

4Au+8CN-  +O2+2H2Oà4Au(CN)2-  +4OH-

4Ag+ 8CN-  + O2 +2H2) à 4Ag(CN)2-  +4OH-

2. Tahap pengendapan

a. Pengendapan dgn serbuk Zn

2Zn +2NaAu(CN)2+4NaCN+2H2O à

2Au+2NaOH+2Na2Zn(CN)4+H2

2Zn+2NaAg(CN)2+4NaCN +2H2O à

2Ag+2NaOH+2Na2Zn(CN)4+H2

b. Penyerapan dgn karbon aktif

Dilakukan dgn pengadukan (carbon in pulp) maupun dgn cara aliran/ sirkulasi (carbon in leach).

Faktor Yg mempengaruhi Cyanidas:

1. Kekuatan larutan

dlm %, menunjukan jml berat cyanida dlm larutan. Kec pelarutan bertambah sampai ttk maksimum dgn bertambahnya kekuatan larutan.

2.pH larutan

pH : 11-12 agar :

a. mencegah Hidrolisa

CN- +H2O à HCN +OH-

b. Mencegah Dekomposisi Cyanida oleh CO2 dr Udara. NaCN +H2O+CO2àNaHCO3+HCN

Pengatur pH : NaOH, CaO, Natrium Carbonat.

Terbaik Kapur karena :

a. Mencegah hilangnya cyanida oleh CO2 udara sebab: CaO+CO2àCaCO3, CO2 tdk bereaksi dgn NaCN.

b. Menetralkan senyawa asam yg terdpt dlm bijih

Ca2+  + SO4-  à CaSO4

c. Mengendapkan partikel halus.

3. %Solid

%S rendah à pemakaian Cyanida tdk efisien

%S tinggi à pengadukan hrs kuat

%S disesuaikan kapasitas mesin

4. Uk butir

Harus halus à terekspose, terlalu hls à menghambat, biaya mahal, terlalu kasar à pelarutan lambat.

5. Penambahan reagen kimia (PbO)

Ag2S+PbO+4NaCNà2NaAg(CN)2 + PbS + Na2S.

Pengolahan:

Dgn Kapal Keruk

Air

Mangkuk      à  Saringan Putar à   Oversize

Kapal keruk

        Spiral                       Air

                       Jig Primer      à    Limbah

Jig Scavenger     Pompa

Limbah           Spiral Triplex

            Jig Sekunder       Spiral Duplex

Limbah                              Konsentrat

Di Pongkor

                               ROM

           Lime                              Lead Nitrate

                     Crushing Grinding

                                                         NaCN

                             Sianidasi

Karbon Aktif            CIL              AARL   NaOH

                                                                    NCL

Floc Culant           Thickener   Electrowinning

Fe2(SO4)3      Tailing   Pulp      Smelting     Floc

                         Dam                      

H2O2           Cyanide   Black fill    bullion

CuSO4         Destruction   Mine

Flocculant       Plant

Coagulant     

                      Sungai

Proses Amalgamasi

                             ROM

     Eluvial             Primer              Aluvial

                      Preparasi Ukuran

                         Konsentrasi

             Konsentrat              Tailing(dibuang)

              Almagator              Diproses menghslkan

                                             min berat

Air Raksa   Amalgam   Tailing

                                      Diproses menghslkan

                                      min brt

                     Filtrasi

           Air Raksa   residu

                              Retorting

                     Air Raksa  Dorf Bullion

Sianidasi

                       Bijih Dr Tambang

    CaO à Crushing Grinding(10%Solid)

                          Thickening

       Overflow                         Underflow(50%S)

            

NaCN                                                    PbO

O2

                                               Agitator

                                             Thickening

                        UnderFlow                 Overflow

                                                        (rich Solution)

                          Flotasi                   De Aerasi

             

                  Tailing  Konsentrat    Zn    Presipitasi

                               Pb, Zn          Dust 

                                                

                                                  Presipitate  Barren

                                                                   solution

TIMAH PUTIH

Mineral Utama : Calssiterite (SnO2)

Pengolahan : Jigging, Tabling, MS, HTS hingga didapat konsentrat 70% Sn

Reaksi:

SnO2 + CO à SnO +CO2

SnO + CO à Sn + CO2

Bijih Timah mengandung Fe, mk besi mrpkn masalah dlm peleburan

Peleburan dilakukan bertingkat:

1.Peleburan I didptkan logam kdr tinggi, mk terak juga msh mengandung timah yg relatif tinggi (slag : 35%SnO2, 25% CaO, 12% FeO)

2. Terak dilebur di+ dgn scrap ion akan dihslkan timah kotor (hard head alloy mrpkn senyawa 80% Sn dan 20% Fe), dilebur kembali ke reverb I

LIQUATION

-Impure metal didinginkan

-Dimasukan dlm tanur dipanaskan 232 C

-Sn akan meleleh diikuti Pb dan Bi, sedangkan As, Sb, +CO akan membtk dross

BOILING

-Hsl liquation ada 2 yaitu dross dan impure metal (metal + Pb,Bi)

-Impure metal dihembus dgn udara panas hingga mendidih, Bi akan teroksidasi à mengapung (kmd di skimming), Pb mjd dross à dapat dipisahkan dr metal Sn (99,9%Sn)

ELEKTROLISA

Sbg elektrolit digunakan Gluo Silicic acid/ Hydro Fluo Silicic Acid.

Anoda berupa impure metal, katoda berupa timah murni. Cell dilapisi Pb.

Sifat Timah:

-Tahan Korosi             -Ttk leleh rendah

-Harga timah tinggi    -Anti gesekan tinggi

Kegunaan :

-Sbg bhn pelapis         -Bhn solder, alloy (bronze)

-Prltn rmh tangga        -Bhn kimia

Peleburan Timah

Konsentrat            Batu bara          Batugamping

70%Sn

                    Reverberatory Furnace I

              

                   Slag                    Impure metal

                          Scrab ion

                 Reverb II                 Liquation

Hardhead Alloy       Slag     Dross       Metal

                             To dross                 Boiling

                                                  Dross  Pure metal

Pengolahan Timah

                               JIG

                 

                     Electrostatic Separation

          Konduktor                    Non Konduktor

  Magnetic Separation         Magnetic Separation

Magnetic  Non magnetic   Non magnetic Magnet

PENGOLAHAN BJH TEMBAGA LOGAM

Bijih : 
Sulfida, Oksida, karbonat dan native ore yg penting adl sulfida ore sebab kadar relatif tinggi.

Mineral :

Chalcosite (Cu2S), Chalcopyrite (CuFeS2), Bornite (Cu2ScuSFeS), Covellite (CuS), disamping itu ada yg karbonat seperti Malachite (CuCO3Cu(OH)), Azurite (2CuCO3Cu(OH)2)

Asosiasi :

Silika (50-60%), Besi (10-20%), Sulfur (10%), dan sejml alumina, kalsium, oksida, kobalt, selenium, tellurium, perak dan emas.

PBG :

dgn cara flotasi tembaga, emas, perak ikut dlm konsentrat, sedang zinc, timbal, non sulphide masuk tailing. Kadar konsentrat 25-30%Cu.

Preparasi kimia : Partial roating

Metallurgy :

Smelting, produk berupa:

Matte : merupakan sulfida Cu dan Fe sbg Cu2S dan FeS. Matte mengandung Cu 35-45% sbg Cu2S dan 20-30% Fe sbg FeS.

Slag : terdiri dr Oksida Fe, Zn, Pb dan Silikat yg mengandung 0,35-0,50% Cu.

Flue Dust dan Fumes : penimbul polusi, debu ditangkap dgn Cyclon, water-spray, cottrel, electrostatic precipitator.

Hal - Hal Yang Terjadi Dalam Peleburan

-Semua CuO, CuS, CuSO4 yg ada dlm charge diubah mjd Cu2S

-Sulfur yg tdk berikatan dgn Cu dan Fe dikeluarkan sebagai SO3 dan SO2
3Fe2O3 + FeS - 7FeO + SO2

-Lime, Mg, Al akan masuk ke slag dlm btk silikat

-Au,Ag dan logam mulia lainnya msk ke matte sebagai sulfida

-As, Sb, Te, Zn, Se, dlm reaksi oksidasi maupun reduksi msk ke fumes/ terbtk sulfida dlm matte

-Ni msk ke matte sbg sulphate.

GRADE : Prosentase tembaga di dlm matte

FALL : berat matte yg terbentuk dr charge total.

CONVERTING

Pengubahan matte mjd blister copper dgn cara oksidasi.

Tahap:

I. Pembentukan Slag

FeS + 0,5 O2 à FeO +SO2

FeO msk slag. Slag msh mengandung 6% Cu, mk dimasukan kembali ke reverberatory furnace.

II. Pembentukan Blister Copper (Cu2S)

Di conventer, matte dihilangkan FeS shg tinggal Cu2S yg disebut blister copper, kmd dioksidasi kembali shg membentuk white metal (Cu)

Cu2S + O2 à 2Cu + SO2

REFINING TERHADAP BLISTER COPPER

Blister copper mengandung impurities sulfur, besi, lead, bismuth, arsenic cobalt, juga logam mulia (emas, perak).

Ada 2 cara pemurnian :

1. Fire Refining

dilakukan peleburan dlm tanur impurities yg dpt dihilangkan : S, Cd, Zn, Mg, Al, Fe, Sn, Pb, As, dan Sb.

Tujuan :

-menghilangkan elemen yg mengganggu proses electro refining.

-membuat tembaga yg sedikit mengandung oksigen (utk kep pelistrikan)

-Utk membuat anoda

-Utk mencetak dlm btk billet, slab, kawat.

Proses ada 2 tahap :

I. Pereode oksidasi, prosesnya disebut flapping terbentuk slag

II. Pereode reduksi/ polling, mengikat oksigen dgn coke/ green timber, agar oksigennya tinggal 0,025-0,5%

2. Electro Refining

Hsl peleburan diatas dibuat anoda, dilakukan electrolisa, impurities yg dpt dipisahkan adl Se, Te, Be, Ni, Ag dan Au.

Hal2 yg perlu diperhatikan:

-Voltage : 0,30-0,35 V, density arus16,20 A/sq ft, kadar Cu didpt 99,9%

-Emas-Perak terkumpul sbg slime

-Bismuth dan nikel yg msk ke electroline menganggu jalannya electrolisa mk electrolyte hrs sering diganti, kalau tdk tembaga akan ikut mengendap dlm electrolyte.

PENGOLAHAN ZINC

Mineral :

Sphalerite (ZnS), Franklinite (ZnO, MnO, Fe2O3). Kadar Zn pd ZnS sekitar 3%

PBG : Differential Flotation

Preparasi Kimia :

Roasting dilakukan pd flash roster, multiple hearth roaster mengubah sulfida menjadi oksida. Diharapkan sulfida dpt direduksi dr 50% mjd 8% saja.

ZnS +3/2O2 - ZnO + SO2

Preparasi Fisik:

Dialkukan sintering (digumpalkan) juga akan mereduksi S dr 8% menjadi 1% saja.

Retorting:

Ada 2 macam : vertical & horizontal

Zinc akan melebur pd 419 C, mendidih 906 C sedang mereduksi dibutuhkan Temp 910-930 C

Reaksi :

ZnO + C à Zn + CO……..1

ZnO + CO à Zn+CO2…...2

CO2 + C à 2CO…………3

Hal - hal yg perlu diperhatikan:

-Zinc mudah bereaksi dgn CO

-Pd T 1000 C, CO jmlnya sedikit

BLAST FURNACE

Prinsipnya = retorting, membuat zinc uap, dikodensasikan shg terbtk zinc cair (89% Zinc uap). Slag masih mengandung 2-3% Zn, 0,5% Pb

Hal yg perlu diperhatikan

- Untuk mencegah tjd reoksidasi di dlm system mk temp charge di dlm furnace hrs dijaga di atas temp reoksidasi zinc > 1000C

- Untuk mencegah tjd reoksidasi setelah produk keluar dr furnace ke kondensor gas, mk temp hrs dibwh temp reoksidasi 450 C

- Untuk mencegah tjd reoksidasi didlm kondenser, mk hrs cepat2 didinginkan.

PEMURNIAN

1. Refluxing

Metal yg lebih volatile (Zn, Cd) dpt dipisahkan dr Fe, Pb dgn tekanan uap ttu. Dengan cara yg sama dapat dipisahkan antara Cd, Zn

2. Elektrolisa

Dilakukan bila biaya listrik murah dan timbal sangat korosif thd refractory.

Prinsip:

-Bijih di roasting, temp 600-700 C, temp jangan terlalu tinggi, dpt terbtk ferrite (ZnOFe2O3)

-Dilarutkan dlm asam sulfur agar didpt zinc sulfat, ZnO+SC2+O à ZnSO4

-Dilakukan electrowinning

PERENCANAAN TAMBANG

Quote :
"Setiap Perencanaan Tambang harus memiliki DATA"

Tujuan Perencanaan Tambang :
1. mengurangi operation cost
2. parameter operasional tepat
3. menjaga persediaan bijih
4. menunda pemindahan overurden
5. pengurangan cashflow

Hal pertama yang dilakukan dalam perencanaan tambang adalah menentukan bentuk akhir pit ekonomis dan bentuk daerah penimbunan (overburden).

Kegiatan Perencanaan Tambang :
1. Rencana Bentuk Pit
2. Urutan Penambangan
3. Kebutuhan Alat
4. Pengeboran dan Peledakan
5. Penggalian
6. Pengiriman bijih ke tempat penghancuran
7. Penimbunan overburden ( material bukan bijih/ material penutup)

Faktor Konsiderasi yang diperlukan untuk perencanaan tambang :
1. Kondisi alam dan geologi
- Jenis batuan
- Geometri
- Kadar Mineral

2. Geoteknik
- kriteria besaran kemiringan lereng dinding tambang (bench)
- daerah penimbunan

3. Ekonomi
- jumlah bijih
- kadar batuan
- break even stripping ratio
- cut of grade
- capital cost
- operation cost
- produksi
- kondisi pasar logam
- pengolahan

4. Teknologi
- Peralatan yang digunakan

EKSTRAKSI METALURGI (DEFINISI)

Ekstraksi metalurgi adalah proses pemisahan dari suatu konsentrat yang diambil dari suatu bijih melalui eksploitasi , dimana dari konsentrat tersebut yang diambil hanya logamnya saja . dengan perkataan lain ekstraksi metalurgi adalah suatu proses pengolahan dalam pekerjaan metalurgi untuk mengekstrak (mengeluarkan atau mendapatkan) suatu logam dari dalam persenyawaannya.
Misal :
Konsentrat Fe3O4 diekstrak untuk mendapatkan Fe.
Didalam tabel Mendeleyef, terdapat lebih kurang 80 unsur yang termasuk kedalam katagotri metal/logam adapun konsentras sutu zat dalm kerak bumi dinytakan dalam persentase
Klasifikasi daripada logam
1. Logam ferro yaitu logam besi dan logam campuran besi
2. Logam nn ferro
- Logam brat: Pb, Cu, Zn, Ni, Sn, Mn.
- Logam ringan : Al, Mg, Be, Li, Na, K.
- Logam mulia : Au, Ag, Pt, Os, Ir.
- Logam secondair :As, Sb, Bi, Cd
- Logam tahan api : W, Mo, Ta, Ti, P.
- Logam radio aktif : Ar, Ra, Th, U, Te
- Logam jarang terdapat di kerak bumi : Ce, La
- Logamsangat jarang ditemukan : Ge, In, Zr, Gd
Ada 2 macam bentuk persenyawaan dari suatu persenyawaan daripada suatu bijih (ore) yang banyak terdapt dikerak bumi.
1. Dalam bentuk oksida misal magnetik Fe3O4 , kasitrit SnO2, Pyrolusit MnO2 dll
2. Dalam bentuk sulfida misal chalcopirit CuFeS2 spalorit, galenite dll.

Sebagai dasar pengetahuan metalurgi ini, harus dipelajari juga kimia fisika dari suatu proses metalurgi. Ini berarti kita harus mempelajari sifat-sifat dari suatu gas, dalam hal ini harus dipelajari hukum-hukum dari gas ideal seperti hukum boyle, gay lussac, hukum avogadro, hukum henry, hukum graham, dan hukum-hukum yang umum lainnya.

PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

I.PENDAHULUAN.
ARTI : adalah semua pekerjaan yang berhubungan dengan: penggaruan, penggalian, pemuatan, pengangkutan, penimbunan, perataan, pemadatan, tanah atau batuan dengan menggunakan alat-alat mekanis.

TANAH : adalah bagian teratas dari kulit bumi yang relatif lunak dan tidak begitu kompak terdiri dari material - material lepas.

BATUAN : adalah bagian dari kulit bumi yang lebih keras,dan terdiri dari kumpulan mineral-mineral.

II. ANALISA TEMPAT KERJA.
1. Jalan-jalan dan pengangkutan yang ada.
2. Tumbuh-tumbuhan (vegetation).
3. Macam material dan perubahan volumenya.
4. Iklim (climate).
5. Ketinggian dari permukaan laut. (altitude).
6. Kemiringan, jarak, dan keadaan jalan, (haul road).
7. Syarat-syarat penimbunan (fill specifications).
8. Syarat-syarat penyelesaian pekerjaan (finishing specification).
9. Effisiensi kerja (operating efficiency).
10. Waktu (time element).

III. PENGGUNAAN DAN KEMAMPUAN ALAT-ALAT.
- Ripper (alat garu).
- Buldozer (alat gali dan dorong).
- Power Scraper (alat gali, alat muat, alat angkut jarak dekat)
- Power Shovel, back hoe, whell loader, (alat gali, alat muat) dragline, clamshell, (alat gali).
- Truck, pipa, kapal, kereta api, pipa, belt conveyor, (alat angkut)
- Rollers (alat pemadatan)
- Graders (alat untuk meratakan tanah timbunan)

IV. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PRODUKSI ALAT-ALAT.
1. Digging Resistance (DR).
2. Rolling Resistance (RR).
3. Grade Resistance (GR)
4. Coefficient of Traction (CT).
5. Rimpull (RP).
6. Acceleration (Acc)
7. Altitude
8. Operator Efficiency
9. Swell Factor.
10. Weight of Material.

V. MEMPERKIRAKAN PRODUKSI DAN ONGKOS PRODUKSI
- Memperkirakan Produksi
+ Direct Computation (Perhitungan Langsung)
+ Tabular Method (Menggunakan tabel-tabel dan grafik)
+ Slide Rule Method (Menggunakan Slide rule untuk setiap alat)
+ Guestimating, (Memperkirakan)

- Memperkirakan Ongkos Produksi
- + Ongkos Pemilikan, (Ownership Cost).
- + Ongkos produksi (Operating Cost).

MEMPERKIRAKAN ONGKOS PRODUKSI.
A. Ongkos Pemilikan (Owner Costs).
1. Depressiasi (Depreciation) yaitu : Harga Alat + Ongkos Alat (Angkut + Muat + Bongkar + Pasang) dibagi umur alat .
2. Bunga, pajak, asuransi, dan ongkos gudang, diambil 10 % (bunga 6%, pajak 2%, asuransi 2%) dari penanaman modal tahunan.
Modal Tahunan = (1+n) / 2n x 100% = % harga alat baru
n = umur alat

B. Ongkos Operasi (Operating Costs).
1. Ongkos penggantian ban = harga ban baru dibagi umur ban.
2. Ongkos reparasi ban.
3. Ongkos reparasi umum, termasuk harga “spare parts”, ongkos pasang, dan pemeliharaan.
4. Ongkos penggantian alat gali. (scraper,shovel,buldozer,dll)
5. Ongkos bahan bakar.
Cara menghitung pemakaian bahan bakar adalah sbb:
- untuk mesin yang memakai bensin, rata-rata dipakai
0.06 gallon/HP/jam.
- untuk mesin yang memakai diesel rata-rata dibutuhkan 0,04 gallon/HP/jam
Contoh : Pada peralatan memakai mesin 160 HP, dengan eff. Keja = 83 % dan eff mesin = 80 %, maka memerlukan bahan bakar bensin sebanyak 100/83 x 100/80 x 0.06 x 160 = 14,5 gallon perjam.
Atau memerlukan bahan bakar diesel sebanyak 100/83 x 100/80 x 0.04 x 160 = 9.7 gallon per jam.
6. Ongkos minyak pelumas dan olie, termasuk ongkos buruhnya.
Banyaknya pemakaian minyak pelumas itu dapat dihitung dengan
HP x 0.6 x 0.06 lb/HP/jam c
Rumus : q = -------------------------------- + ------ 7.4 lb/gallon t
7. Upah pengemudi,termasuk asuransi, dan kompensasi.

Ongkos Tak Langsung (Overhead Costs).
1. Trailer
2. Bengkel reparasi
3. Garasi.
4. Truck service
5. Peralatan lapangan
6. Dll.

CONTOH PERHITUNGAN ONGKOS PRODUKSI :
Sebuah alat gali, muat, dan angkut yaitu Power Scraper melakukan pekerjaan menggali, memuat, dan mengangkut tanah dengan target produksi 500 cuyd/jam. Untuk target produksi itu diperlukan 6 buah Power scraper dari jenis dan kapasitas yang sama dengan data dan spesifikasi masing-masing Power Scraper sbb:
- kapasitas : 15 cu yd (heaped capacity)
- berat kosong : 34,000 lbs;
- kekuatan mesin 186 HP, dengan eff.mekanis 85%
- Eff. Kerja 83%
- Kapasitas crankcase : 6 gallon
- Minyak pelumas harus diganti setiap 100 jam
- Umur alat diperkirakan 5 tahun, bila dipakai rata-rata 2000 jam/th.
- Harga pembelian (purchase price) $25,000,-
- Ongkos muat, bongkar,pasang, $ 160,-
- Ongkos angkut; $1.00/100lb.
- Harga ban $4,000, dengan umur ban 2th.
- Ongkos reparasi ban 100% x ongkos ganti ban
- Ongkos penggantian alat gali $0,30/jam
- Harga bahan bakar (diesel) 15c/gallon, (pemakaian bahan bakar 0.04 x HP minyak pelumas $1.00/gallon
- Ongkos reparasi dan pemeliharaan = 90% x depressiasi
- Ongkos pengemudi $2.00/jam.
Berapa ongkos penggalian per cu yard?
Cara menghitungnya sbb:

A. “OWNER COSTS” (Ongkos Pemilikan)
1. Depressiasi:
Harga Pembelian (purchase price) US $ 25,000.-
Ongkos bongkar,muat,pasang 160.-
Ongkos angkut 34,000 lb x $1.00/100 lb 340.-+
Harga ditempat (delivered price) 25,500,-
Dikurangi harga ban 4,000,---
Jumlah yang didepressiasikan 21,500,-
Depressiasi = US$ 21,500,-/(5x2000) = US$ 2.15.-/jam

2. Bunga, pajak, asuransi, dan ongkos gudang :
ditentukan 10% dari penanaman modal tahunan.
Penanaman modal tahunan : (1+5)/(2x5) x 100% = 60 % xharga alat baru
Bunga dll:= (10% x 60% x US$25,500)/2000(jam/th) = US$0.77/jam
Jumlah “owner costs” (ongkos pemilikan) : US$2.15/jam + US$0.77/jam = US$2.92/jam

B. “OPERATING COSTS” (Ongkos Operasi)
1. Ongkos Penggantian ban, = $ 4000/4000 jam = $1.00/jam
2. Ongkos reparasi ban = 100% ongkos ganti ban 1.00/jam
3. Ongkos penggantian alat gali 0.30/jam
4. Ongkos bahan bakar :
Dengan eff.kerja = 83% dan eff.mesin = 85%,maka pemakaian bahan
bakar = 100/83 x100/85 x 0.04 x 186 = 10.55 gallon/jam sehingga
ongkosnya = 10.55 gallon/jam x 15 c/gallon = 1.58/jam
5. Ongkos minyak pelumas :
q = (HPx0.6x0.006)/74 +c/t =
(186x0.6x0.006)/74 + 6/100 = 0.096 + 0.060 = 0.156 gallon/jam,
maka ongkosnya 0.156 gall/jam x $1.00/gall = 0.16/jam
6. Ongkos reparasi dan pemeliharaan:
= 90% x depressiasi = 90% x US$ 2.15 = 1.93/jam
7. Ongkos pengemudi US$ 2.00/jam
Jumlah “operating costs” (ongkos operasi) : US$ 1 + 1 + 0.30 + 1.58 + 0.16 + 1.93 + 2.00 = US$ 7.97/jam
Jumlah ongkos pemilikan dan ongkos operasi = $ 2.92 + $ 7.97 = $ 10.89/jam
Tanah yang akan digali 500 cuyd/jam, dan scraper yang diperlukan sebanyak 6 buah. Jika masing-masing scraper mampu memindahkan tanah sebanyak 84 cuyd/jam,maka produksi 6 scraper itu = 6 x 84 cuyd/jam = 504 cuyd/jam, sedangkan ongkos 6 scraper itu adalah 6 x $ 10.89 = $ 65.34 , dan ongkos pemilikan 1 scraper cadangan = $ 2.92, maka jumlah ongkos per jam = $ 65.34 + $ 2.92 = $ 68.26.
Ongkos penggalian per cuyd :

a. $ 68.26/ produksi sebenarnya = $ 68.26/504 cuyd = $ 0.135 = $ 0.14
b. $ 68.26/ produksi per jam = $ 68.26/ 500 cuyd = $ 0.137 = $ 0.14

CONTOH SOAL  :
1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Pemindahan Tanah Mekanis
Jelaskan pula apa yang dimaksud dengan tanah dan batuan dalam PTM
2. Jelaskan apa yang dimaksud lima dari sepuluh analisa tempat kerja
( silakan sdr. boleh menentukan sendiri).
3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan “Bulldozer”, “Scraper” dan “Truck” Terangkan apa tugas-tugas pokoknya.
4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan “Rolling Resistance”, Grade Resistance”
“Tractive Coefficient”, dan “Rimpull”
5. Sebuah dump truk memiliki kapasitas 5 m kubic, digunakan mengangkut tanah biasa, dengan jarak angkut 2 km. Kecepatan angkut 40 km/jam kembali 30 km/jam. Dengan alat muat Wheel loader dengan kapasitas 1,8 m kubic, cycle time = 0,4 menit, kondisi operasi sedang,Faktor mesin available = 0,9, Efficiensi waktu = 0,83, efisiensi operator = 0.85, efisiensi kerja = 0,8, bucket faktor = 0,85
HITUNGLAH ; Produktivitas dump truck tersebut.

METODA PENAMBANGAN BAWAH TANAH

Metoda Penambangan Bawah Tanah
Faktor2 Yg Mempengaruhi Pemilihan sistem TA Bwh Tnh:
1. Pjg Tebal dan lebar cebakan.
Berpengaruh utk menentuikan dimensi stope maksimum yaitu yg dikenal sbg minimum stoping width.
2. Kemiringan Cebakan
Menentukan kemungkinan memanfaatkan gravitasi dlm operasinya.
3. Kedalaman Operasi
Rock Failure mjd lebih memungkinkan pd kedalaman yg besar.
4. Faktor waktu
Berpengaruh pd strenght stress ratio pd exposed rock. Semakin lama waktu pilar berdiri mk ssr semakin turun
5. Kadar cebakan
Ceb kdr rendah perlu met produksi besar yg sering melupakan %tase recovery, ceb kdr tinggi memerlukan met yg menjamin recovery tinggi.
6. Fasilitas lokal yg meliput buruh dan material.
Biaya buruh mahal mk memerlukan met yg mpy mekanisme tinggi. Ketersediaan timber dan material filling juga berpengaruh.
7. Modal yg tersedia.
Modal kerja awal besar mk biaya operasi rendah. Perusahaan dgn modal kecil memerlukan development yg murah dan met yg cepat mendptkan hsl.
8. Batas dgn badan bijih lain.
Tk teg yg tinggi mungkin timbul pd pilar di perm kerja yg berdekatan mk diperlukan filling pd stope bekas penambangan utk mengurangi teg yg tinggi.
9. Strenght dan karakteristik phisik bijih dan batuan ddg atau material yg berada di atas bjh.
Berpengaruh pd kompetensi, amblesan, kemudahan pemboran, karakteristik breaking, cara handling, ventilasi dan pemompaan.
Karakteristik2 tsb termasuk:
Tipe batuan, tipe dan penyebaran alterasi, weaknesses seperti (perlapisan schistocity belahan min patahan jointing cavities dan spasi),weaknesses sepanjang ddg cebakan, kecenderungan min berharga menghasilkan rich fines atau mud, kecenderungan BO utk memadat/menggumpal, kecenderungan BO teroksidasi dan terbakar, Tewrjadinya swelling pd lantai, Abrasiveness, terdapatnya air porositas dan permeabilitas cebakan dan bat sekitarnya.
10. Biaya Penambangan
berkaitan dgn nilai bijih yg di TA, periode modal kerja bisa diperoleh kembali, tipe keahlian buruh yg tersedia.
11. Produktivitas
Dinyatakan dlm ton per manshift yaitu menyatakan kemampuan setiap tenaga kerja menghasilkan BO setiap gilir kerja.
12. Masalah Lingk
Keamblesan, berkurangnya hutan lokal utk penyanggaan, kualitas dumpsite dll.

Sistem2 Tambang Bawah Tanah:
Stope dgn penyanggaan alamiah:
-Open stope dgn underhand stoping
-Open stope dgn overhand stoping
-Open stope dgn breast stoping (room n pilar)
-Sublevel stoping
Stope dgn penyanggaan buatan:
-Cut n fill stoping
-Shringkage stoping
-Square-set stoping
-stull stoping
-longwall mining
-undercut n fill
-top sliocing
Metode caving:
-Sub level caving
-Block caving

Open stope alamiah:
-Cebakan dgn bijih dan dinding yg kuat, kecuali pd ceb yg tipis yg datar/ sedikit miring dimana dpt di TA dgn sist. mundur
-Penyangga brp bijih shg bijih tdk dpt diambil.
-Penambangan scr selektif
-Pd cebakan datar, dimungkinkan melakukan sortasi bijih di bwh tnh, sedang utk steep dip sortasi dilakukan scr terbatas
-Terbatas pd cebakan tabular dgn btk teratur, ddg batas jelas ttp bias juga utk cebakan besar, menggumpal, irregular.

Open Stope Underhand stoping
Aplikasi:
-End dgn tebal 3-4 m
-Dip 50 yg memungkinkan memanfaatkan gravitasi pd pemindahan broken ore (bo)
-Sbg met. tambahan utk menganbil badan bjh yg terpisah dr bdn bjh utama atau bag dr bdn bjh utama yg memberikan kondisi yg cocok.
-Hangingwall dan footwall kompeten utk mengurangi pemakaian ore pilar.
-Bjh boleh tdk kompeten krn akan mjd tempat berpijak pekerja.
+:
-Unjuk pemboran baik.
-Perlu material penyanga sedikit
-Memanfaatkan grav untuk memindah broken ore
-Pemboran ke arah bawah
-Kehilangan bjh halus kdr tinggi < dibanding overhand stoping. -: -sorting sukar di dlm stope -Kondisi kerja berbahaya bg pekerja di back dan wall shg interval level hrs kecil -Fasilitas utk waste kecil -Broken Ore dr pemuka kerja dikeluarkan pd 1 ttk pengeluaran shg Output terbatas. Open Stope Overhand Stoping: Ap: 1,2,3,4 idem -Bijih kompeten -Pd urat dgn kemiringan besar >50 pekerja tdk bias berdiridi footwall shg perlu membuat platform utk berpijak
+ :
-Posisi back tdk bahaya krn penambangan mengikuti back shg interval level bisa > dibanding open stope underhand stoping
-Sorting sistematis
-Waste mudah ditumpuk pd daerah tambang
-Kondisi kerja aman, kondisi aplikasi elatis
-pd kemiringan yg kecil Bro ore jatuh pd haulage drive scr gravitasi
-:
-Unjuk pemboran turun
-Dip > 45 diperlukan patform utk berpijak
-Material penyangga banyak
->kehilangan bjh uk hls kadar tinggi lebih besar

Open Stope Breast stoping (Stop N Pillar):
Ap:
-Cebakan tdk bernilai tinggi yg mengijinkan sejumlah bijih ditinggal sbg pilar
-Ketebalan < 7m -Cebakan > 7 m mungkin ditambang ttp loss bjh dan atap runtuh semakin besar
-Dip 20-50:
horizon mining yaitu stope n pillar yg diterapkan utk cebakan mendatar/ hampir datar
inclined:20 –30, penambangan searah kemiringan dan tdk memungkinkan pemakaian mobile equipment
step mining: 30-50, penamabangan scr berurutan utk menghasilkan daerah kerja dgn kemiringan yg memungkinkan menggunakan mobile equipment.
-Batuan atap dan lantai kuat, utk meminimalkan pemakaian pilar
-Bijih hrs kuat utk mengurangi lebar pilar
-Kedalaman tdk terlalu besar utk mengurangi beban yg harus disangga pilar
+:
-biaya rendah
-memungkinkan seleksi pd stope dan waste ditinggal pd ruang kosong
-memungkinkan melakukan mekanisasi dr drilling sampai loading dgn used trackless
-development cepat dan dev dilakukan pd bijih itu sendiri
-:
-kehilangan bijih pd pilar sampai 40% jk dgn pilar robbing mjd 20%
-Bahaya runtuhan dr hanggingwall, dan bila hangingwall mpy joint dan crack yg sejajar memungkinkan runtuhan slab bat yg besar.
-Daerah ventilasi sangat luas.

Sublevel stoping:
Ap :
-dip 50-90 (steeply) yaitu kemiringan fw> drpd sudut gelincir broken ore
-hanging dan foot hrs kompeten
-bjh hrs kompeten
-bjh dgn batas penyebaran kadar merata
-bjh sulf memerlukan penanganan flotasi
+:
-mengurangi drilling delay utk peledakan,scaling, mucking
-pemb scr kontinue pd development.
-Longhole driller dpt diledakan di seluruh stope utk memberi bro ore yg banyak.
-Fleksibel
-Aman dr kebakaran
-:
-tdk mungkin melakukan sorting scr efektif
-blok bro ore besar bisa menyumbat grawpoints
-ventilasi susah
-rongga yang besar
-losses dan dilusi besar
-memerlukan periode yg lama sblm stope berprod

Stope dgn Penyangga Buatan

Cut and fill Stoping:
Ap :
-utk menggantikan sublevel stoping dan shrinkage stoping pd penambangan yg sangat dlm dimana teg bat mjd sangat besar.
-bb kompeten
-hanging dan foot boleh tdk kompeten mengingat mereka akan hampir scr lanmgsung disangga dgn material filling
-bjh dgn batas yg tdk teratur dan bjh yg discontinue, mk dilakukan penambangan pd bijih kadar tinggi dan meninggalkan bijih kadar rendah sbg filling
-utk mengambil pilar kadar tinggi
-dip <65 bisa menyebabkan dilusi +- -met filling memberi tk selektifitas > tinggi dibanding shringkage dan sublevel stoping
-ventilasi mudah diatur
-dilusi seminimum mungkin
-ddg antara 2 stope yg berdekatan bias lebih tipis disbanding metode stoping yg lain
-stope fleksibel mengikuti ceb sempit kadar tinggi
-stope stabil krn ddg yg lemah disangga dgn waste filling
-:
-memerlukan material filling mahal
-memerlukan buruh banyak utk menangani filling
-memerlukan banyak air utk pulp
-lebih mahal disbanding shrinkage dan sublevel stoping
-semen dan psr halus utk filling bias menyumbat pompa/pipa
-output dr stope terbatas krn adanya kegiatan filling

Keuntungan Sublevel thd sringkage:
-resiko kebakaran < pd penambangan cebakan sulfida -konsumsi bhn peledak< krn bijih lepas akan lebih terdisintegrasi pd saat bergerak dlm stope -kondisi penerapan sublevel stoping lebih fleksibel -sarana memasuki pemuka kerja lebih mudah -pekerja sedikit, pemboran efisien dgn longhole drill. Shringkage: Ap : - ideal utk dip 50-90 (steeply) yg > dr sudut gelincir broken ore
-urat sempit –lebar
-bb dgn btk teratur utk menghindari dilusi dan losses
-ketebalan bijih >5m
-hanging dan foot ddg stabil, shg tdk terjadi crushing dan spaling bila bro ore diambil
-utk bro ore yg tdk menggumpal
-bjh hrs kuat, shg penyanggaan pd atap bias seminimal mungkin
-kadar sebaiknya seragam, krn tdk memungkinkan sorting
+:
-biaya development rendah
-timber sangat sedikit
-biaya ventilasi murah
-sederhana dan mudah dikerjakan
-development cepat shg recovery bijih juga cepat
-blok berukuran besar dpt dibedakan dlm stope
-pekerja dpt bekerja di stope
- :
-selalu tjd runtuhan waste dr ddg shg tjd dilusi
-sukar utk menambang offshot
-bjh ditinggal dlm stope ckp lama, shg investasi tdk segera kembali
-syarat ketat dan hanya cocok utk bjh ttu
-kon lantai kurang nyaman utk pergerakan para pekerja dan peralatan
-bb pd wasterock tdk dpt ditambang
-stope perlu di filling agar tdk runtuh
-kon kerja berbahaya khususnya pd saat penarikan bro ore

Shringkage thd sub level stoping:
-development lebih sedikit
-memperoleh kontak dgn ddg cebakan lebih baik shg memungkinkan memperoleh semua bjh dlm stope.
-ddg penggalian setiap saat disangga dgn bjh lepas shg dilusi sedikit
-bjh dpt dihancurkan lebih kecil dlm stope
-met ini dpt diterapkan thd bat lebih lemah disbanding sub level stoping

Square Set Stoping
-dahulu banyak diaplikasi skr sudah digantikan dgn met caving dan cut n fill
-cebakan bjh nilai tinggi dimana ekstraksi yg sempurna lebih penting disbanding biaya penambangan
-cebakan dgn ketebalan>3m
-pd ceb yg tdk kompeten, stope perlu penyanggaan dgn timbering
-ceb dgn kondisi structural yg berubah ubah yg mpy offshoots dan kantong2 dgn batas yg tdk teratur
-ceb yg belum diketahui atau sangat sedikit diketahui ttg karakter batuannya
-ceb bjh suphide yg dpt teroksidasi
-utk mengambil pilar yg terletak diantara 2 stope
+:
-ekstraksi tinggi
-dpt diterapkan utk menambang pd sembarang kon batuan
-bias disangga scr menyeluruh
-ventilasi mudah
-aman dr kebakaran pd penambangan bijih sulphide
-fleksibel, arah kemajuan stope dpt diatur mengikuti arah penyebaran bijih
-bias diaplikasikan pd semua kon batuan
-:
-biaya pekerja dan material tinggi
-mekanisme scr penuh tdk memungkinkan
-bhy kebakaran dr timber
-ekstraksi lambat
-pembusukan kayu bisa menyulitkan ventilasi
-seringkali need material filling

Stull stoping
Ap:
-bb dgn Ketebalan < 5-7 m -bb dgn Dip 50-90 yg memungkinkan pemanfaatan g -Bjh<45 need slusher utk mengambil bro ore -Bjh kdr tinggi need recovery tinggi dibanding biaya penambangan -Sbg alternatif met cut and fill bila material filling tdk ada/bila tersedia timber murah -Bat ddg kompeten, shg rongga bekas penambangan tdk perlu difilling + : -bjh dpt disortir dlm stope dan waste ditinggalkan dlm stope -dpt digunakan utk menambang bjh dgn bts tdk jelas -reletif memberi kon kerja aman -dpt diubah mjd met lain mis: cut and fill - : -memerlukan penyanggaan timber yg banyak -dlm jk lama kekuatan timber berkurang shg stope runtuh -labour intensive dan susah memperoleh buruh terampil Longwall: Ap: -ceb tipis 2m, dgn ketebalan merata dan lapisan penyebaran mendatar -kon bat kompeten (ta emas di afsel) atau inkompeten (ta bb) krn daerah kerja akan disangga -dip<30 +: -ekstraksi (recovery) tinggi -produksi cepat, modal balik cepat -development sederhana hanya system haulage unit - : -headroom rendah, kadang memerlukan unit2 yg digerakan scr manual -produksi rendah -bhy ambrukan atap -penyanggaan sistematis -hanya bias diterapkan utk lapisan bjh tipis ( 2m) Undercut n fill: Ap: -sbg met utk menambang rib pilar -sbg met utk menambang Crown pilar -Utk operasi dimana kon bat jelek -Utk setiap kon dimana bat diatas penggalian tdk dijamin karakteristiknya dgn pasti +: -sangat sedikit keuntungannya, mrpkn pilihan terakhir utk mprlh bjh dgn nilai ek tinggi -: -biaya mahal -eff rendah -material sangat banyak. Top slicing: Ap: -Bjh mpy capping lemah yg segera runtuh apabila penyangga dibawahnya dihancurkan -Ddg lemah/kuat. Hw yg lemah sangat cocok utk top slicing krn hw yg kuat akan gagal membtk runtuhan yg sempurna -tersedia pasokan timber yg ckp n murah -diijinkan tjd amblesan dan runtuhan di perm tanah -mengambil pilar diantara stope pd badly broken ground shg tdk mungkin dgn overhand +: -met aman utk heavy ground -ekonomis khususnya apabila timber tersedia dgn harga murah -ekstraksi tinggi dan tdk terjadi dilusi dr capping dan walls (scr teoritis) -aman khusus apabila pengawasan dilakukan memadai -apbl kondisi pasar tdk memungkinkan penambangan dilanjutkan mk stope atau slice dpt diledakan shg bb tetap dlm kon baik -setelah development selesai mk penambangan dpt dilaksanakan dgn biaya dev headingnya pd top slicing sekitar 20 % dr biaya penambangan. -: -biaya tinggi jk timber dan lagging mahal -lebih mahal drpd met lain yg dpt diterapkan utk kondisi yg sama -tdk cocok utk kon perm yg tdk diperkenankan tjd amblesan -ventilasi sulit -akumulasi timber menyebabkan fire -utk mendptkan output besar mk memerlukan working place -periode development sebelum diperoleh prod relatif lama. -proses timbering dan peruntuhannya lama shg menguragi waktu utk breaking dan mucking -dev relatif lama -pengangkutan timber, lagging perlu biaya mahal -proses runtuhnya capping dan timber mat diatas slice tdk lancar dan mbtk rongga shg dpt menyebabkan runtuhan dgn massa yg besar -tdk mungkin dilakukan sorting thd waste pd stope atau tidak memungkinkan meninggalkan barren rock di stope. Metode Caving Sublevel caving: Ap: -Ideal utk bb yg besar dan kompeten -Bb sempit dgn dip 50-90 dan mpy dimensi vertical yg besar -pemahaman thd sublevel caving lebih baik, memungkinkan mengganti met cut and fill -cocok utk bb sgl kedalaman dimana tdk tegantung pd ddg bat kompeten -tjd runtuhan yg menerus pd hangingwal selama proses pengambilan bijih -utk kondisi yg memungkinkan tjd dilusi dgn waste dan losses -cocok utk min dimana min berharga dan waste rock bias scr mudah dipisahkan +: -mekanisasi mudah -tdk ada pilar yg ditinggalkan -operasi dgn prod yg besar -memungkinkan seleksi pd bjh dgn berbagai kadar -development dilakukan pd bijih itu sendiri -ekonomis dan aman utk bat inkompeten -development opening tdk hrs dipertahankan terus menerus -kecenderungan caving pd ddg akan membantu pengecilan bro ore -: -dilusi tinggi, semakin tinggi dilusi yg diperkenankan mk semakin tinggi recovery. -penambangan tdk terkonsentrasi dan pengawasan sulit Block caving: Ap: -utk urat yg lebar dan lap tebal, ceb massive yg homogen yg terletak dibwh overburden bersifat segera runtuh -bat penutup mpy sifat runtuh -bjh bersifat kuat saat berlangsung dev dan segera runtuh bila undercut diledakan -daerah bjh relatif kering utk menghindari terbentuknya Lumpur yg akan mempersulit kontrol penarikan bijih -diperlukan kadar yg terdistribusi cukup seragam, mengingat block caving bersifat tdk selektif -ceb porphyry copper yg mpy bijih dan capping yg lemah. +: -biaya penambangan rendah -output tinggi 10000-100000 ton/hari -bersifat mekanisasi shg buruh sdkt -timber sdkt shg mengurangi bhy fire -prod terkonsentrasi shg pengawasan mudah -memungkinkan ventilasi natural dgn baik -kecelakaan ta rendah -: modal relatif besar dan periode waktu sebelum ta berprod cukup lama -tjd dilution bjh dgn waste -bjh kdr rendah pd capping dan pd bts bb akan hilang -tdk fleksibel, tdk dpt diubah ke met lain Pemilihan Metode Scr Numerik Parameter yg digunakan: 1.geometri dan distribusi kadar cebakan 2.kekuatan massa batuan utk daerah bijih, hangingwall dan footwall 3.biaya penambangan dan modal yg dibutuhkan 4.laju penambangan 5.tipe kemampuan buruh/ tenaga kerja 6.masalah lingkungan 7.pertimbangan2 khusus lainnya Data Yg diperlukan 1. Geologi Interpretasi geologi mrpkn bag penting dlm evaluasi min. Dr interpretasi tsb dpt dibuat peta2 penampang dan potongan geologi yg dpt menunjukan tipe bat utama, zona alterasi, urat, sumbu lipatan dll. 2. Geometri Cebakan dan Distribusi Kadar Dr interpretasi geologi dpt ditetapkan geometri dan distribusi kadar. Geometri ceb dinyatakan dlm: -Bentuk : dimensi teratur, lembaran-tabung, tak beraturan. -Ketebalan bijih : tipis, sedang, tebal, sangat tebal -Penunjaman : datar, sedang, curam -Kedalaman bijih -Distribusi kadar : seragam, bertahap, tak menentu 3.Karakteristik Mek-Bat Meliputi : -Kekuatan batuan intack : mrpkn nisbah kuat tekan uniaxial thd tek tanah penutup. -Spasi rekahan : ditentukan berdasarkan banyaknya pecahan per meter atau RQD (rock Quality Designation). RQD adl jml pjg semua potongan inti yg > atau sama dgn 2 kali diameter inti, dibagi dengan total pjg pemboran.
-Kuat geser pecahan (lemah, sedang, kuat)

Langkah2 Pemilihan Met TA scr Numerik :
1. Menentukan karakteristik geometri dan distribusi kadar berdasarkan table dan karakteristik mek bat berdsrkan table
2. Menetapkan nilai numeric utk setiap karakteristik geometri dan distribusi kadar dgn menggunakan table
3. Menetapkan nilai numeric setiap karakteristik mek-bat utk daerah bjh, daerah HW , Daerah FW
4. Menjumlahkan nilai numeric dr karekteristik geometri dan distribusi kadar, karakteristik mek bat daerah bijih, daerah HW dan daerah FW.
5. Menyusun ranking met penambangan berdsrkan besar nilai numeriknya.

EKSPLORASI BAHAN GALIAN

1. Pengertian Eksplorasi
Perbedaan definisi terletak pada masuk dan tidaknya kegiatan prospeksi dalam eksplorasi.
Kelompok I (Mc Kinstry HE dan Alan M) memasukan prospeksi dalam eksplorasi.
Mc Kinstry HE : suatu kegiatan yg meliputi keseluruhan urutan pekerjaan mulai dari pencarian suatu prospect sampai evaluasi dari prospect tersebut dan memperluas lokasi lain disekitar daerah yang telah dilakukan kegiatan penambangan.
Alan M : kegiatan yg bertujuan akhir adalah penemuan geologisnya berupa endapan mineral yang bernilai ekonomis.
Kelompok II ( Peel dan WC Petters) tdk memasukan prospeksi dlm eksplorasi.
Peel dan WC petters : kegiatan yg dilakukan setelah prospeksi /setelah endapan bhn galian tsb ditemukan dan bertujuan mengetahui ukuran, bentuk, kedudukan, sifat dan nilai dari endapan bhn galian tsb.

2. Tahap Eksplorasi
A. Tahap Persiapan
1. Penentuan Tujuan :
-Eksplorasi pendahuluan/prospeksi atau eksplorasi detil
-End bhn gal/ end bijih yg dicari
-Untuk inventarisasi, konstruksi, penambangan atau maksud lain
2. Meneliti literatur :
-peta dan citra yg tersedia : peta dasar, p geologi, p Topografi, orthophoto, foto udara, citra satelit
-analisis regional dlm btk sejarah, struktur/tektonik dan morfologi
-laporan penyelidikan terdahulu
-teori2 dan metoda2 lapangan yg ada
-keadaan geografi
-sosbud, adat
-hukum

3. Metode Eksplorasi
a. Cara tidak langsung
-Foto Udara dan citra satelit
-Geofisika : Magnetik, Gravitasi, Seismik (refraksi/refleksi), listrik (polarisasi Induksi/IP, potensial diri / SP, Geolistrik, Telluric Current, Electromagnetik)
-Geokimia : Bedrock, soil, air, vegetasi, stream sedimen
b. Cara langsung
-Permukaan : pemetaan langsung, penyelidikan singkapan (outcrop), penjajakan float (tracing float), pembuatan parit uji (trenching), pembuatan sumur uji (test pitting)
-bawah tanah : Pemboran inti (drilling), adit test dan shaft shingking (pembuatan shaft).
4. Peralatan
tergantung pd metode yg dipilih berdasarkan pertimbangan alat yg tersedia, keadaan lapangan, biaya dan waktu
5. Anggota tim
terdiri : geologist, explorer, gheophusist, geochemist, operator alat
6. Biaya
7. Waktu
8. perbekalan : peta dasar, alat ukur, alat kerja (perl geofisika, perl sampling, palu, altimeter, peral pemboran, kompas, meteran), alat tulis, alat komunikasi, obat2an
9. jalur eksplorasi
10 Perijinan

B. Tahap Kerja Lapangan
1. Observasi lapangan
bertujuan mendapatkan gambaran praktis mengenai kondisi dan keadaan lapangan.
2. Pemetaan
bermanfaat utk mengetahui topografi setempat, situasi bentangan, kemiringan lereng awal, perhitungan cadangan.
3. Pengambilan conto
4. Pengambilan data geologi

C. Tahap Pengolahan Data
D. Tahap Pelaporan

4. Pengambilan Conto
suatu proses pengambilan sejumlah kecil dari populasi (gas, cairan, padatan, tumbuhan) yg mewakili sifat fisik dan kimia secara keseluruhan populasi tersebut.
Pengambilan conto perlu dilakukan krn bhn galian mempunyai sifat fisik dan kimia tertentu, mempunyai mineral penyusun bermacam macam, komposisi dan kadar yg tidak sama.
Tujuan :
Menentukan ada tidaknya endapan bahan galian atau menentukan bentuk, kadar dan kedudukan di perm bumi.

Komp Utama (spero carras):
1. Komp statik : komp yg berhub dgn angka dr suatu pengambilan conto dan individu massanya
2. Komp Geologi : berhub dgn orientasi dan jml pengambilan conto
3. Komp fisik :
a. Proses fisik pd pengambilan conto, preparasi conto, instrumen dan metode yg digunakan.
b. Sifat fisik dari populasi yg akan diambil contonya.
4. Komp Kimia : berhub dgn proses kimia pd pengujian akhir suatu conto.

A. Metode pengambilan conto
1. Channel sampling : cara konvensional yg dilakukan pd sumur uji, drits, cross cut, rise dan shaft.
2. Chip sampling : pengambilan conto pd bat yg tersingkap
3. Broken ore sampling : pengambilan conto pd sekumpulan batuan yg telah terpisah dr batuan induknya scr manual/mekanis
4. Grab Sampling : sama dengan broken ore tetapi dilakukan apabila broken ore telah diluar stope/ di atas alat angkut.
5. Bulk Sampling: pengambilan conto dr conto yg sudah ada
6. Core Sampling dan cutting

Kategori contoh :
-Rock sampling
-Soil sampling
-Stream sediment sampling
-Placer sampling
-water sampling
-vegetasi sampling
-vapor sampling

B. Pola Pengambilan Conto
1.Bujur sangkar
2.empat persegi panjang
3. segitiga
4. rhomboid

C. Konsep daerah Pengaruh
Hanya untuk conto berupa material dan batuan (air, gas dan tanaman tdk berlaku)
Penarikan grs bts pd prinsipnya grs tsb memotong sama panjang scr tegaklurus thd grs antara 2 ttk pengambilan conto. Daerah pengaruh dibatasi oleh garis yg terletak di antara 2 ttk pengambilan conto dan grs penghubung antara 2 ttk pengambilan conto. Artinya bhw ttk potong tsb tdk melebihi grs penghubung antara 2 ttk pengambilan conto.
Jk hal ini tjd mk ttk potong tsb tdk digunakan sbg batas ttp grs penghubung antara 2 ttk pengambilan conto yg digunakan sbg batas.

Penentuan daerah pengaruh untuk conto dikategorikan dlm bentuk garis berbeda dgn btk ttk.
Daerah pengaruh conto berbtk ttk berpedoman pd grs berat yaitu garis tegak lurus yg membagi 2 dgn jarak yg sama antara 2 ttk terdekat.
Daerah pengaruh conto berbentuk grs berpedoman pd grs bagi yaitu grs yg membagi sudut sama besarnya dan seringkali juga disebut sebagai pedoman gravitasi.

D. Peralatan Pengambilan conto
1. Rotary drilling : auger drill, conve4ntional auger drill, dry stick auger drill. Hallow auger drill, conventional rotary drill
2. Bucket Drill
3. churn Drill
4. Percussion drill
5. Diamond drill
6. Vacuum drill
7. bangka bor
8. jet drill

5. Preparasi Conto