Flotasi

Flotasi adalah suatu proses pemisahan suatu zat dari zat lainnya pada suatu cairan / larutan berdasarkan perbedaan sifat permukaan dari zat yang akan dipisahkan, dimana zat yang bersifat hidrofilik tetap berada fasa air, sedangkan zat yang bersifat hidrofobik akan terikat pada gelembung udara dan akan terbawa ke permukaan larutan dan membentuk buih, sehingga dapat dipisahkan dari cairan tersebut. 

Secara sederhana, flotasi merupakan proses pemisahan satu mineral atau lebih, dengan mineral lainnya melalui cara pengapungan.

Terdapat tiga fase pada proses flotasi yang dilakukan dalam media air, yaitu: 

• Fase padat 
• Fase cair 
• Fase udara

Flotability (daya apung) adalah kemampuan butiran mineral untuk dapat mengapung yang ditentukan oleh tendensi (hasrat) dari butiran mineral untuk melekat (mengikat diri) pada gelembung udara yang relatif besar dan kemudian mengapung kepermukaan cairan pulp. 

Daya apung suatu butiran mineral tergantung pada sifat permukaan butiran mineral tersebut dapat dikontrol dan diubah-ubah dalam proses flotasi dengan mempergunakan reagen kimia yang berbeda-beda.

Pada proes ini, mineral dapat dibedakan menjadi beberapa bagian

• Mineral yang tidak senang Air (Hidrophobik) adalah mineral yang mudah melekat pada gelembung udara pada cairan. Mineral ini umumnya mineral yang dikehendaki.

• Mineral Senang Air (Hidrophilik) adalah mineral yang tidak mudah melekat pada gelembung udara pada cairan.

Dengan mendasarkan sifat mineral tersebut maka mineral yang satu dengan lainnya dapat dipisahkan dengan gelembung udara.

Prinsip Flotasi :

• Penempelan partikel (mineral) pada gelembung udara 
• Gelembung mineral harus stabil. 
• Ada sifat Float dan Sink

Syarat Flotasi :

1. Ada gelembung udara dalam cairan (0.5” – 1”)
2. Ukuran partikel harus halus dan disesuaikan dengan butiran mineral (48 – 50 #)
3. Derajat liberasi yang tinggi
4. Feed dalam bentuk pulp (lumpur) 
5. Ada sudut kontak yang baik, yaitu sekitar 60° – 90°. Ini berarti usaha adhesinya besar, sehingga udara dapat menempel pada permukaan mineral, yang mengakibatkan mineral dapat mengapung. Sudut kontak merupakan sudut yan dibentuk antara gelembung udara dengan mineral pada suatu titik singgung. Sudut kontak mempengaruhi daya kontak antara biji dengan gelembung udara. Untuk melepaskan gelembung dan mineral dibutuhkan usaha adhesi.
6. pH Kritis. pH kritis ini merupakan pH larutan yang mempengaruhi konsentrasi kolektor yang digunakan dalam pengapungan mineral.

Faktor- faktor yang mempengaruhi flotasi :

• Ukuran partikel.
  Ukuran partikel yang besar membuat partikel tersebut cenderung untuk mengendap, sehingga susah untuk terflotasi.
• pH larutan.
  Partikel cenderung mengendap pada pH yang tinggi. 
• Surfaktan. 
  Fungsi surfaktan adalah kolektor yang merupakan reagen yang memiliki gugus polar dan gugus non polar sekaligus. Kolektor akan mengubah sifat partikel dari hidrofil menjadi hidrofob.
• Bahan kimia lainnya, misalnya koagulan.
  Penambahan koagulan dapat mengakibatkan ukuran partikel menjadi lebih besar.
• Laju udara
  Laju udara berfungsi sebagai pengikat partikel yang memiliki sifat permukaan hidrofobik, persen padatan. Untuk flotasi pada partikel kasar, dapat dilakukan dengan persen padatan yang besar demikian juga sebaliknya. Besar laju pengumpanan, berpengaruh terhadap kapasitas dan waktu tinggal. Laju udara pembilasan, berfungsi untuk mengalirkan konsentrrat ke dalam lounder. 
• Ketebalan lapisan buih
• Ukuran gelembung udara 

Dengan adanya perbedaan sifat permukaan (Hidrophobik dan Hidrophilik) tadi, perlu ada suatu reagen kimia untuk merubah permukaan mineral. Reagen kimia yang digunakan pada proses flotasi terdiri dari :

• Kolektor (Collector): suatu bahan kimia organik yang gunanya untuk merubah sifat permukaan mineral yang tadinya senang air menjadi tidak suka air. Hal ini, bila mineral yang senang air itu, mineral yang diinginkan. Contoh :solar, sabun.
• Modifier : bahan kimia an-organik yang fungsinya mempengaruhi kerja kolektor.
• Frother (Pembusa) : suatu zat untuk menstabilkan gelembung-gelembung udara dalam air, contohnya : deterjen.

Syarat–syarat alat flotasi :

• Mempunyai penerima pulp dan pengeluaran konsentrat.
• Dapat menghasilkan atau ada aliran udara yang dapat dimasukan ke dalam sistem tersebut.
• Feed harus dalam bentuk pulp.

Sel flotasi berfungsi untuk menerima pulp dan dilakukan proses flotasi. Berdasarkan cara pemasukan udaranya, jenis sel dibedakan menjadi: 

1. Agitation Cell.
   Alat ini jarang digunakan, sebab adanya perkembangan dengan diketemukannya sub aeration cell. Udara masuk ke dalam cell flotasi, karena putaran pengaduk.
2. Sub Aeration Cell:
   Udara masuk akibat hisapan putaran pengaduk. Alat ini paling praktis, sehingga banyak digunakan.
3. Pneumatic Cell
   Alat ini jarang sekali digunakan, udara langsung dihembuskan ke dalam cell
4. Vacum and Pressure Cell
   Udara bisa masuk karena tangki dibuat vakum oleh pompa penghisap dan udara dimasukkan oleh pompa injeksi.
5. Cascade Cell
   Udara masuk karena jatuhnya mineral

Syarat cell :

1. Pulp tidak mengandap (dilengkapi dengan alat agitasi)
2. Ada pengatur tinggi pulp
3. Ada daerah yang relatif tenang sehingga butiran yang menempel gelembung udara mudah naik ke permukaan
4. Konstruksi dibuat sedemikian rupa, sehingga tidak terjadi short circuit
5. Mempunyai resirkulasi dan pengeluaran middling.
6. Harus mempunyai penerimaan pulp dan pengeluaran busa yang menumpuk
7. Mempunyai permukaan bebas untuk gelembung-gelembng yang sudah mengandung mineral, sehingga tidak mempengaruhi agitasi
8. Harus dilengkapi dengan pengeluaran froth.

Langkah-langkah Flotasi

1. Liberasi, analisis pendahuluan
   Agar mineral dapat terliberasi, maka perlu dilakukan crushing atau grinding yang diteruskan dengan pengayakan atau classifying. Ini dimaksudkan agar ukuran butir mineral dapat seragam, sehingga proses akan lebih sukses atau berhasil. Analisis pendahuluan dilakukan dengan menggunakan mikroskop, sehingga dapat dilihat derajat liberasinya dan kadar dari mineral tersebut. Diupayakan dalam tahap ini juga dilakukan desliming, sebab slime akan mengganggu proses flotasi.
2. Conditioning
   Conditioning adalah membuat suatu pulp agar nantinya pulp tersebut dapat langsung dilakukan flotasi. Preparasi ini sebaiknya disesuaikan dengan liberasi dalam proses basah, maka conditioning juga harus dilakukan pada proses basah. Pada tahap pengkondisian, reagent yang diberikan adalah modifier, collector dan terakhir frother.
3. Proses flotasi
   Proses ini ditandai dengan masuknya gelembung udara ke dalam pulp.