(P2BGGN/PGN- TPBGN/P/0912005) Oleh : Sujono, Sugeng Walujo ...
Transcript of (P2BGGN/PGN- TPBGN/P/0912005) Oleh : Sujono, Sugeng Walujo ...
KUMPULAN LAPORAN BASIL PENELITIAN TABUN 2005 rSBN.978-979-99141-2-5
PENGOLAHAN BIJIH URANIUM RIRANG: PENINGKATAN KADAR UMENGGUNAKAN KNELSON KONSENTRATOR
(P2BGGN/PGN- TPBGN/P/0912005)
Oleh : Sujono, Sugeng Walujo, Mukhlis
ABSTRAK
PENGOLAHAN BIJIH URANIUM RIRANG : PENINGKATAN KADAR U
MENGGUNAKAN KNELSON KONSENTRATOR. Telah dilakukan pemisahan mineraluranium dari bijih U Rirang berkadar 5.426,25 ppm menggunakan alat KonsentratorKnelson. Tujuan pene1itian ini adalah peningkatan kadar U dalam konsentrat sehingga akanmengurangi pengotor pada bijih dan menurunkan konsumsi reagen pada pengolahan uraniumselanjutnya. Variabel yang diamati adalah tekanan fluida dan ukuran bijih. Hasil percobaandiperoleh kondisi optimal sebagai berikut : tekanan fluida 3,0 psi dengan ukuran bijih - 100 +150 mesh pada kondisi tetap kecepatan alir 130 gram/menit, berat umpan 500 gram danpersen solid 50 % serta didapat distribusi U 28,63 % dengan kadar U dalam konsentratsebesar 5.785,17 ppm atau peningkatan 22,05 % dan berat konsentrat sebesar 23,46 % dariberat umpan. Dari hasil percobaan diatas menunjukan bahwa peningkatan kadar Umenggunakan Konsentrator Knelson tidak layak digunakan.
Kata kunci : Pengolahan, U Rirang, peningkatan radon.
ABSTRACT
PROCESSING OF URANIUM RIRANG ORE : INCREASMENT U CONTENT
USING KNELSON CONSENTRATOR. Separation ofU mineral from 5,426.25 ppm ofURirang ore using Knelson Concentrator has been done. The separation process is objectived.This experiment is aimed to increase U content within concentrate, involving observed willto remove the impurities within its ore in order to decrease reagen consumption in continuousprocessing of uranium Variabele such as fluid pressure and size of ores.The experimentyileds optimally condition as follow: 3.0 psi of fluid pressure,- 100+ 150 of ore size in stableflow rate of 130 gr/min,500 gr of feed weight and 50 % of solidity percentage,furthermorefrom the experiment obtained 28.63 % of U distribution by U content within concentrate asmuch as 5,785,17 ppm or increasing 22.05 % and 23.46 % of concentrate weight of its feed.Therefore, the experiment using Knelson concentrator in order to increase U content is notfeasible.
Key word: U Processing, Rirang ores, upgrading
PUSA T PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BA TAN 101
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2005
PENDAHULUAN
ISBN.978-979-99141-2-5
Bijih uranium asal Rirang Kalimantan Barat terdiri dari 2 (dua) tipe yaitu tipe monas it
dan tipe turmalin. Kedua tipe masing-masing mempunyai perbedaan pada jumlah kandungan
elemen penyusunnya. Bijih tipe turmalin mengandung uranium kadar tinggi, logam tanah
jarang kadar rendah serta mengandung mineral organik. Bijih tipe monasit mengandung
uranium kadar rendah , unsur tanah jarang kadar tinggi dan tidak mengandung mineral
organik [\]. Busch dkk melaporkan kandungan unsur dalam bijih Rirang terdiri dari uranium
dengan kadar 0,52 %, unsur tanah jarang 63,03 %, fosfat 24,25 %, torium 0,02 % dan
molibdenum 0,24 % [I].
Salah satu cara untuk menurunkan konsumsi reagen pada pengolahan bijih uranium
diantaranya dengan meningkatkan kadar U dalam bijih. Hal tersebut dapat dilakukan dengan
beberapa cara diantaranya dengan metoda konsentrasi gravitasi [2]. Pada penelitian
peningkatan kadar bijih uranium asal Eko Remaja yang telah dilakukan di laboratorium
Cogema Prancis oleh G. Lyaudet, bijih uranium setelah dihancurkan menggunakan crusher
didapatkan bijih dengan ukuran - 30 mm dan + 30 mm. Bijih dengan ukuran - 30 mm
dihaluskan kemudian dilakukan pemisahan dengan metoda pemisahan gravitasi
menggunakan Konsentrator Knelson , sedangkan yang ukuran + 30 mm dipisahkan secara
"Radiometri Ore Sorting" (ROS). Hasil percobaan Knelson pada bijih Eko Remaja berkadar
1.802 - 1.862 ppm, kecepatan umpan 300 kg/jam dan tekanan fluida 10 psi didapatkan
konsentrat 3,3 % berat dengan kadar U 26.948 ppm dan tailing 96,7 % berat dengan kadar U
944 ppm. Distribusi U pada konsentrat dan tailing masing masing 47,3 % dan 50,7 % [3].
Sedangkan ukuran bijih seperti yang ditulis oleh Clovis Caliex [4] menyebutkan bijih - 30
mm dihaluskan sampai 500 micron ( 35 mesh ), kemudian ditentukan tekanan fluida terbaik
untuk mendapatkan konsentrat berkadar U tinggi.
Pada penelitian ini dilakukan peningkatan kadar U dalam konsentrat dari bijih U
Rirang menggunakan Konsentrator Knelson .Kondisi tetap percobaan berdasarkan data dari
percobaan bijih uranium Eko Remaja yaitu kecepatan alir = 130 gr/menit dan persen solid =
50 %, tekanan fluida 2,5 psi, ukuran butir (- 100 + 150) mesh mendapatkan distribusi U
84,6 % dengan kadar U dalam konsentrat sebesar 16.176,47 ppm atau peningkatan kadar
102 PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2005 ISBN.978-979-991 41-2-5
1.476 % dan berat konsentrat sebesar 5,75 % dari berat umpan [5] .. Parameter percobaan
meliputi tekanan tluida dan ukuran bijih dengan berat umpan tetap. Tujuan percobaan ini
adalah untuk meningkatkan kadar U dalam konsentrat sehingga diharapkan dapat
mengurangi pengotor pada bijih dan dapat menurunkan konsumsi reagen pada pengolahan
selanjutnya.
TAT A KERJA
Bahan.
Bahan yang digunakan dalam percobaan ini terdiri dari : Bijih uranium asal Rirang, air dan
bahan analisis.
Alat
Crusher, Grinder,"sample devider" , ayakan , konsentrator knelson dan peralatan gelas .
• Metoda kerj a.
1. Persiapan umpan . Bijih uranium Rirang dengan ukuran 10 em dipecah dengan
menggunakan "crusher" sampai ukuran - 8 mesh , kemudian dihaluskan dengan
menggunakan "grinder" . Bijih yang sudah halus diayak sesuai dengan ukuran yang
diinginkan . Bijih dengan ukuran tertentu di "blending" supaya homogen, kemudian
disampling menggunakan "sample devider" . Bijih hasil sampling dianalisis dan
digunakan sebagai umpan percobaan pada Konsentrator Knelson. Hal ini dapat dilihat
pada blok diagram Gambar 1.
2. Proses penelitian.
Pengaruh tekanan. Bijih dengan ukuran -48 + 65 mesh dan berat tertentu
dicampur dengan air (50 % solid) disiapkan sebagai umpan . Alirkan air
tluidisasi dengan membuka kran tluidisasi , kemudian hidupkan motor pemutar
kerucut, atur kran sehingga didapatkan tekanan "air tluidisasi" tertentu
( 1,0 ; 1,5 ; 2,0 ; 2,5 ; dan 3,0 ) psi.dengan berat umpan tetap. Tuangkan bijih
(umpan) pada "feed pan" dengan waktu tertentu. Konsentrat dan tailing hasil
percobaan dikeringkan , ditimbang dan dianalisis kadar U.
PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN 103
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELlTlAN TAHUN 2005 ISBN.978-979-99141-2-5
104
Pengaruh ukuran bijih. Lakukan percobaan tersebut diatas pada percobaan
dengan variasi tekanan fluida dipakai pada percobaan variasi ukuran bijih
( - 65 + 100; - 100 + 150; - 150 + 200 dan - 200 ) mesh dengan berat umpan
tetap. Konsentrat dan tailing hasil percobaan dianalisis kadar U .
Bijih URirang 10 em
Crushing
Grinding
Sizing
1 I
Blending~
AnalisisSampling
kimia
1 KnelsonKonsentrator
Tailing
!!
AnalisisKonsentrat
Kimia
Gambar 1 . Blok diagram percobaan dengan Konsentrator Knelson
PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELlTlAN TAHUN 2005
HASIL
ISBN .978-979-99141 -2-5
Hasil percobaan dengan kondisi operasi : Berat umpan 500 gram, % Solid 50 % dan
kecepatan alir air 130 gr/menit dapat dilihat pada tabel dibawah ini :
Tabel 1. Pengaruh ukuran butir bijih dan tekanan pada distribusi U dan peningkatan kadar
UkuranKadarTekanan KadarDistribusiPeningkat
No butirUmpanFluidaFraksiSeratbijihUUan
kadar( mesh )( ppm )(psi) Gram% berat( ppm )(% )(% )
I- 48 + 653.942,50
1,0
Konsentrat143,828,763.398,7524,79-Tailing
356,271,244.162,011,5
Konsentrat141,228,243.706,2526,53-Tailing
358,871,764.035,672,0
Konscntrat134,626,923.793,7525,90-Tailing
365,473,083.997,292,5
Konsentrat133,926,764.442,5030,1812,68Tailing
366,173,223.759,623,0
Konsentrat133,826,764.657,5031,6118,13Tailing
366,273,243.681,25
2
- 65 + \004.357,501,0
Konscntrat130,326,064.416,2526,40-TaiJing
369,773,944.336,791,5
Konscntrat121,524,303.801,2521,19-Tailing
378,575,704.536,052,0
Konsentrat120,624,124.820,0626,6810,62Tailing
379,475,884.2\0,462,5
Konsentrat120,424,084.828,0726,6810,80Tailing
379,675,924.208,243,0
Konscntrat119,023,805.222,5028,6019,85Tailing
381,076,204.087,32
3
- \00 + 1504.740,001,0
Konscntrat127,225,445.187,5027,849,44Tailing
372,874,564.587,311,5
Konscntrat124,324,865.021,2526,335,93Tailing
375,775,144.646,942,0
Konscntrat120,624,125.168,2526,299,03Tailing
379,475,884.603,872,5
Konscntrat118,123,625.562,5027,7217,35Tailing
381,976,384.485,643,0
Konsentrat117,323,465.785,1728,6322,05Tailing
382,776,544.419,65
PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGJ NUKLJR-BATAN 105
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2(J(}5 JSBN.978-979-99141-2-5
UkuranKadarTekanan KadarDistribusiPeningka
No butirUmpanFluidaFraksiBeratbijihU
Utan
kadar( mesh)( ppm )(psi) Gram% berat( ppm )(% )(% )
4
- I50 + 2004.846,251,0
Konsentrat116,323,264.450,5621,36-Tailing 383,776,744.966,18
1,5Konsentrat115,623,124.486,1821,41-
Tailing 384,476,884.954,532,0
Konsentrat113,822,764.537,7821,31-Tailing 386,277,244.937,73
2,5Konsentrat103,820,765.033,7521,583,86
Tailing396,279,244.797,12
3,0Konsentrat96,019,205.452,0221,6012,15
Tailing404.080,804.702,30
5
- 200 5.688,751,0
Konsentrat117,823,564.451,6118,44-Tailing 382,276,446.070,85
1,5Konsentrat109,321,864.745,6518,24-
Tailing 390,778,145.952,582,0
Konsentrat108,621,724.901,2518,70-Tailing
391,478,285.907,252,5
Konsentrat105,521,104.957,5018,39-Tailing
394,578,905.884,303,0
Konsentrat89,217,846.078,7519,066,85Tailing
410,882,165.604,06
PEMBAHASAN.
Gerakan bijih dipengaruhi oleh 3 gaya yaitu ; gaya gravitasi yang besamya tetap, gaya
sentripetal yang disebabkan oleh putaran knelson yang besamya tetap dan gaya tekan keatas
yang disebabkan oleh tekanan fluida yang besarnya tidak tetap . Semakin besar tekanan fluida
berarti gaya tekan keatas semakin besar dan ini mengakibatkan bijih semakin banyak yang
terlempar keluar, sehingga konsentrat yang dihasilkan semakin sedikit seperti terlihat pada
Tabel.1.
Mineral berat clan ringan akan terseleksi , mineral berat akan lebih lambat terlempar
keatas sehingga diharapkan akan tertinggal dilekukan kerucut knelson , hal ini terlihat dari
kadar uranium di konsentrat yang semakin besar dengan meningkatnya tekanan fluida.
106 PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGJ NUKLIR-BATAN
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELlTlAN TAHUN 2005 ISBN.978-979-99141-2-5
Peningkatan tekanan fluida dari 1,0 psi sampai dengan 3,0 psi, peningkatan kadar uranium
hanya 22,05 % pada ukuran butir - 100 + 150 mesh.
Pada Tabe1 1 juga terlihat bahwa semakin keci1 ukuran butir semakin sedikit berat
konsentrat yang dihasilkan , hal ini disebabkan karena semakin kecil ukuran butir maka
semakin ringan berat butir tersebut, sehingga akan semakin mudah untuk terlempar keluar
dari tempat konsentrat (kerucut kne1son) . Distribusi uranium dalam konsentrat relatif kecil
yaitu 18,24 % sampai dengan 31,60 % atau peningkatan kadar hanya 22,05 % berarti tidak
ada peningkatan kadar yang signifikan apabila dibandingkan percobaan Amir E dkk tentang
peningkatan kadar uranium dalam konsentrat bijih Eko Remaja menggunakan konsentrator
knelson , dimana distribusi U 84,6 % dengan kadar u dalam konsentrat sebesar 16.176,47
ppm atau peningkatan kadar 1.476 % dan berat konsentrat sebesar 5,75 % dari berat umpan.
Hal ini kemungkinan besar diakibatkan oleh perbedaan berat jenis
( density contrast) mineral uranium dengan mineral penyusun batuan 1ainnya pada bijih
Rirang tidak berbeda satu dengan yang lainnya sehingga pemisahan secara fisik sulit
dilakukan .
KESIMPULAN.
Peningkatan kadar uranium menggunakan Knelson Konsentrator menghasilkan
konsentrat 23,46 % berat, distribusi uranium dalam konsentrat dan tailing masing-masing
28,63 % dan 71,37 % dengan kadar 5.785,17 ppm dan 4.419,65 ppm, peningkatan kadar
relatif kecil sebesar 22,05 % dengan kondisi optimal proses: tekanan fluida 3,0 psi dan
ukuran butir - 100 + 150 mesh kecepatan umpan 130 gr/menit, sehingga peningkatan kadar
uranium menggunakan Konsentrator Knelson untuk bijih Rirang tidak layak di1akukan ..
PUSA T PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BA TAN 107
KUMPULAN LAPOBAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2()()5
DAFT AR PUSTAKA.
ISBN.978-979-9914 1-2-5
1. BUSCH, KLAUS, SOEPRAPTO, DJA WADI, " Investigation of Uranium Mineralization
in The Rirang Valley", West Kalimantan, Indonesia, ( 1986 ).
2. BA, WILLS, " Mineral Processing Technology", 3 Edition, Perganon Press, Oxford,
New York ( 1985 ).
3. G. LLYAUDET, " Eko are: Uranium Recovery in minus 30 mm Fraction ", Cogema (
1992 ).
4. CLOVIS CALEIK, " Kalan Uranium Deposit Profitability Expectation " , National
Atomik Energy Agency, Meeting on Uranium Exploration, Mining, and Extraction,
MNDC, Jakarta ( 1995 ).
5. AMIR EFENDI , DKK, " Peningkatan Kadar Uranium Dalam Konsentrat Bijih Eko
Remaja Menggunakan Konsentrator Knelson ", Proseding Seminar Pranata Nuklir Dan
Litkayasa PPBGGN BATAN, Jakarta, 2 September ( 1998).
108 PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN