FLOTASI KASITERIT DARI BIJIH TIMAH PRIMER TIPE SKARN ASAL PULAU BELITUNG TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh RUSTAM KAMODA NIM : 22519011 (Program Studi Magister Teknik Metalurgi) INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Agustus 2022 i ABSTRAK FLOTASI KASITERIT DARI BIJIH TIMAH PRIMER TIPE SKARN ASAL PULAU BELITUNG Oleh Rustam Kamoda NIM: 22519011 (Program Studi Magister Teknik Metalurgi) Indonesia sebagai salah satu produsen timah dunia, selain memiliki cadangan timah dari endapan sekunder, juga memiliki cadangan timah dari endapan primer tipe skarn yang terletak di Pulau Belitung. Kasiterit merupakan mineral yang umum dijumpai pada endapan timah primer tipe skarn. Karakteristik kasiterit pada endapan timah primer umumnya berukuran halus, terdiseminasi, dan brittle. Hal ini dapat mangakibatkan ukuran kasiterit menjadi lebih halus serta terbentuknya slime dari mineral-mineral pengotor dengan waktu tinggal yang relatif lebih pendek daripada kasiterit ketika dilakukan penggerusan. Saat ini, pemisahan kasiterit dengan metode gravitasi dibatasi oleh ukuran butir R 20 Jm, sehingga kasiterit dengan ukuran yang lebih halus cenderung akan terbuang bersama tailing. Proses flotasi dapat diterapkan untuk memisahkan kasiterit yang berukuran halus dari pengotornya pada bijih timah primer tipe skarn. Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi pemisahan mineral berharga menggunakan metode flotasi yaitu asosiasi mineral, skema penggunaan reagen kimia, kondisi pH, kehadiran slime, ukuran butir dll. Sampel yang digunakan dalam percobaan flotasi adalah bijih timah primer tipe skarn asal Pulau Belitung yang telah dipreparasi dan merupakan produk P 100 140# jar mill. Secara umum, percobaan flotasi yang dilakukan terdiri dari 3 skema. Skema pertama yaitu flotasi pada sampel tanpa perlakuan desliming, skema kedua yaitu flotasi dengan perlakuan desliming menggunakan hidrosiklon, dan skema yang ketiga yaitu flotasi pada variasi fraksi ukuran butir. Percobaan flotasi pada skema pertama terdiri dari 2 subskema yaitu flotasi dengan penggunaan depresan dan flotasi tanpa penggunaan depresan. Percobaan flotasi dengan penggunaan depresan dilakukan pada pH 6, 7, 8, dan 9 mengunakan salicylhydroxamic acid (SHA), sodium oleate (SO), dan campuran keduanya (SHA+SO; rasio: 1:1) sebagai kolektor (dosis masing-masing kolektor 1.500 g/t) dan campuran sodium silicate (SS) dan starch (ST) ((SS+ST: rasio 1:1); dosis: 3.000 g/t). Percobaan flotasi pada kondisi tanpa penggunaan depresan dilakukan pada pH 8 (berdasarkan hasil terbaik dari subskema pertama) dengan variasi jenis kolektor (SHA; SO; dan SHA+SO) dengan dosis masing-masing kolektor 1.500 g/t. Percobaan flotasi pada skema kedua terdiri dari 3 subskema (semuanya dilakukan pada pH 8) yaitu flotasi dengan variasi jenis kolektor (dosis: 1.500 g/t) dengan penggunaan depresan SS+ST (dosis: 1.500 g/t; rasio: 1:1), flotasi dengan variasi dosis depresan SS+ST (0; 1.500; dan ii 3.000 g/t) menggunakan kolektor SHA (dosis: 1.500 g/t), dan flotasi dengan variasi jenis depresan ((SS; ST; dan SS+ST); dosis: 1.500 g/t) menggunakan kolektor SHA (dosis: 1.500 g/t). Percobaan flotasi pada skema ketiga dilakukan pada variasi fraksi ukuran butir (-105+88 μm, -88+63 μm, -63+37 μm, dan -37 μm) menggunakan kolektor SHA+SO (dosis: 1.500 g/t) dan depresan ST (dosis: 1.500 g/t) pada kondisi pH 8. Recovery, kadar produk, percent mass pull, enrichment ratio, separation efficiency, dan selectivity index merupakan parameter-parameter yang digunakan untuk menilai performa flotasi. Hasil karakterisasi sampel menunjukkan bahwa bijih timah primer tipe skarn asal Pulau Belitung mengandung Sn dengan kadar 0,1615% dalam bentuk kasiterit. Secara umum, hasil percobaan menunjukkan bahwa flotasi kasiterit pada variasi pH cenderung menunjukkan performa yang lebih baik pada pH 8 . Flotasi dengan variasi jenis kolektor menunjukkan bahwa recovery Sn kolektor SHA < SO < SHA+SO. Jika ditinjau dari segi kadar pada konsentrat, maka kadar Sn SO < SHA+SO < SHA. Percobaan flotasi tanpa perlakuan desliming dari ketiga jenis kolektor pada kondisi penggunaan dan tanpa penggunaan depresan menunjukkan bahwa performa flotasi lebih baik pada kondisi tanpa penggunaan depresan. Perlakuan desliming menggunakan hidrosiklon terhadap sampel P 100 140# dapat mengakibatkan kehilangan Sn bersama overflow (produk hidrosiklon) G27%, namun mampu meningkatkan kadar Sn dari head grade menjadi 0,1738%. Flotasi underflow (produk hidrosiklon) dengan variasi jenis kolektor menunjukkan bahwa kolektor SHA+SO memberikan performa yang lebih baik dibandingkan kolektor SHA dan SO. Penggunaan depresan SS+ST dengan dosis yang tinggi pada flotasi underflow menggunakan kolektor SHA mengakibatkan suppression terhadap kasiterit. Hasil flotasi pada variasi jenis depresan menunnjukkan bahwa penggunaan depresan ST cenderung tidak memberikan efek suppression yang signifikan terhadap kasiterit sehingga menghasilkan recovery kasiterit yang lebih tinggi dibandingkan dengan depresan SS dan SS+ST. Namun demikian, kadar konsentrat dengan penggunaan depresan SS > SS+ST > ST. Flotasi kasiterit pada variasi fraksi ukuran butir menunjukkan performa yang lebih baik pada fraksi yang lebih kasar (-105+88; - 88+65; dan -65+37 Jm) dibandingkan dengan fraksi yang lebih halus (-37 Jm). Urutan performa flotasi dari yang tertinggi ke terendah secara berturut-turut adalah -105+88 Jm > -88+65 Jm > -65+37 Jm > -37 Jm. Kata kunci: bijih timah, skarn, kasiterit, desliming, kolektor, recovery, kadar iii ABSTRACT CASSITERITE FLOTATION OF SKARN TYPE PRIMARY TIN ORE FROM BELITUNG ISLAND By Rustam Kamoda NIM: 22519011 (Master’s Program in Metallurgical Engineering) Indonesia as one of the world's tin producers, not only has tin reserve from secondary deposits, but also has tin reserve from skarn-type primary deposit located on Belitung Island. Cassiterite is a common mineral found in skarn-type primary tin deposits. The characteristics of cassiterite in primary tin deposits are generally fine, disseminated, and brittle. These characteristics can cause finer size of cassiterite and the formation of slime from impurity minerals with a relatively shorter residence time than cassiterite when they are ground. Nowday, the separation of cassiterite by gravity method is limited by grain size of R20 äm, so that finer size of cassiterite tends to be disposed with tailing. Flotation process can be applied to separate fine cassiterite from impurities in skarn-type primary tin ore. There are several factors that can affect the separation of valuable mineral by flotation method namely mineral association, chemical reagent used, pH condition, presence of slime, grain size, etc. The sample used in the flotation experiments was skarn-type primary tin ore from Belitung Island which has been prepared and it was the P 100 140# product of jar mill. Generally, the flotation experiments carried out in three schemes. The first scheme was flotation on samples without desliming treatment, the second scheme was flotation with desliming treatment using hydrocyclone, and the third scheme was flotation on variation of grain size fractions. Flotation experiments of the first scheme consisted of two sub-schemes, namely flotation with the absence of depressant and flotation with the presence of depressant. Flotation experiments with the presence of depressant were carried out at pH 6, 7, 8, and 9 using salicylhydroxamic acid (SHA), sodium oleate (SO), and a mixture of both (SHA+SO: ratio 1:1) as collectors (each collector’s dosage was 1,500 g/t) and mixed of sodium silicate (SS) and starch (ST) ((SS+ST; ratio: 1:1); dosage: 3,000 g/t) as depressant. Flotation experiments in the absence of depressant were carried out at pH 8 (based on the best result of first sub-scheme) with various type of collectors (SHA; SO; and SHA+SO) with 1,500 g/t dosage of each collector. Flotation experiments in the second scheme consisted of three sub-schemes (all of sub-schemes was carried out at pH 8) namely flotation with various type of collectors (dosage: 1,500 g/t) with the use of SS+ST depressant (dosage: 1,500 g/t; ratio: 1: 1), flotation with the variation of SS+ST depressant dosage (0; 1,500; and iv Keywords: tin ore, skarn, cassiterite, desliming, collector, recovery, grade 3,000 g/t) using SHA as collector (dosage: 1,500 g/t), and the flotation with various type of depressants ((SS; ST; and SS+ST); dosage: 1,500 g/t ) using SHA as collector (dosage: 1,500 g/t). Flotation experiments in the third scheme were carried out on various of grain size fractions (-105+88 μm, -88+63 μm, -63+37 μm, and -37 μm) using SHA+SO collector (dosage 1,500 g/t), starch depressant (dosage 1,500 g/t). /t) at pH 8. Recovery, grade, percent mass pull, enrichment ratio, separation efficiency, and selectivity index are the parameters used to assess flotation performance. The results of sample characterization showed that primary tin ore of the skarn type from Belitung Island contain 0.1615% Sn in the form of cassiterite. Generally, the experimental results showed that the flotation of cassiterite at various pH tend to show better performance at pH 8. The flotation results of the three type of collectors showed that the recoveries of Sn from SHA collector < SO < SHA+SO. In term of grade in the concentrate, the Sn grades of SO < SHA + SO < SHA. Flotation experiments without desliming treatment from the three type of collectors in the absence and presence of depressant showed that flotation performance was better in the absence of depressant. Desliming treatment using a hydrocyclone on P 100 140# samples could cause Sn loss with hydrocyclone’s overflow of ±27%, but was able to increase the Sn grade from head grade to 0.1738%. Flotation of hydrocyclone’s underflow with various type of collectors showed that SHA+SO collector provide better performance than SHA and SO collectors. The use of high dosage of SS+ST depressant in the underflow flotation using SHA as collector resulted in suppression of cassiterite. The results of flotation on various type of depressants showed that the use of ST depressant had no significant suppression effect on cassiterite, resulting in higher cassiterite recovery compared to SS and SS+ST depressants. However, the grade of SS > SS+ST > ST depressant . Cassiterite flotation in the variation of grain size fractions showed a better performance in the coarser fractions (-105+88; -88+65; and -65+37 μm) compared to the finest fraction (-37 μm). The order of flotation performance from the highest to the lowest respectively was -105+88 Jm > -88+65 Jm > -65+37 Jm > -37 Jm. v FLOTASI KASITERIT DARI BIJIH TIMAH PRIMER TIPE SKARN ASAL PULAU BELITUNG Oleh Rustam Kamoda NIM: 22519011 (Program Studi Magister Teknik Metalurgi) Institut Teknologi Bandung Menyetujui Pembimbing Tanggal 29 Agustus 2022. Pembimbing c x Ir. Edy Sanwani, MT., Ph.D..