8. PENGOLAHAN BlnH URANIUM RIRANG

KUMPULAN LAPORAN BASIL PENELITIAN TABUN 2005 rSBN.978-979-99141-2-5
ABSTRAK
PENGOLAHAN BIJIH URANIUM RIRANG: PENINGKATAN KADAR U
MENGGUNAKAN KNELSON KONSENTRATOR
(P2BGGN/PGN- TPBGN/P/0912005)
Oleh : Sujono, Sugeng Walujo, Mukhlis
PENGOLAHAN BIJIH URANIUM RIRANG : PENINGKATAN KADAR U
MENGGUNAKAN KNELSON KONSENTRATOR. Telah dilakukan pemisahan mineral
uranium dari bijih U Rirang berkadar 5.426,25 ppm menggunakan alat Konsentrator
Knelson. Tujuan pene1itian ini adalah peningkatan kadar U dalam konsentrat sehingga akan
mengurangi pengotor pada bijih dan menurunkan konsumsi reagen pada pengolahan uranium
selanjutnya. Variabel yang diamati adalah tekanan fluida dan ukuran bijih. Hasil percobaan
diperoleh 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 dan
persen solid 50 % serta didapat distribusi U 28,63 % dengan kadar U dalam konsentrat
sebesar 5.785,17 ppm atau peningkatan 22,05 % dan berat konsentrat sebesar 23,46 % dari
berat umpan. Dari hasil percobaan diatas menunjukan bahwa peningkatan kadar U
menggunakan 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 ofU
Rirang ore using Knelson Concentrator has been done. The separation process is objectived.
This experiment is aimed to increase U content within concentrate, involving observed will
to remove the impurities within its ore in order to decrease reagen consumption in continuous
processing of uranium Variabele such as fluid pressure and size of ores.The experiment
yileds optimally condition as follow: 3.0 psi of fluid pressure,- 100+ 150 of ore size in stable
flow rate of 130 gr/min,500 gr of feed weight and 50 % of solidity percentage,furthermore
from the experiment obtained 28.63 % of U distribution by U content within concentrate as
much 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 not
feasible.
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 .
!
1
Konsentrat Sampling
Blending
Bijih U
Rirang 10 em
Crushing
Grinding
Sizing
Konsentrator
Knelson Analisis
~
1 I
!
Analisis
kimia Kimia Tailing
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 :
kadar
Tabel 1. Pengaruh ukuran butir bijih dan tekanan pada distribusi U dan peningkatan kadar
Tekanan Distribusi Kadar
Peningkat
Kadar
butir Ukuran
Umpan
Fraksi
bijih Fluida Serat U an
- 48 65 \00 Konsentrat Konscntrat Konsentrat Konscntrat
Konscntrat Konsentrat Konscntrat Konsentrat Konscntrat
Konsentrat % 4.2\0,46 4.162,01 4.536,05 23,80 5.222,50 4.587,31 4.087,32 4.208,24 4.336,79 3.398,75 23,62 5.168,25 4.603,87 24,86 4.646,94 28,24 3.706,25 4.485,64 24,08 4.828,07 24,12 4.820,06 4.035,67 3.997,29 24,30 3.801,25 4.419,65 4.657,50 26,92 3.793,75 26,76 4.442,50 3.759,62 4.416,25 3.681,25 25,44 5.187,50 28,76 23,46 5.785,17 5.562,50 24,12 5.021,25 26,76 26,06 75,92 73,94 74,56 76,20 75,88 75,14 76,38 71,76 73,08 76,54 75,88 71,24 73,22 75,70 73,24 + ( berat 372,8 381,0 379,4 375,7 (psi) 381,9 + 358,8 365,4 382,7 379,6 379,4 356,2 369,7 366,1 378,5 366,2 653.942,50 ( ppm \00 (% 4.740,00 22,05 4.357,50 18,13 119,0 28,60 19,85 127,2 27,84 24,79 117,3 28,63 118,1 27,72 17,35 120,6 26,29 124,3 26,33 141,2 26,53 26,68 10,80 26,68 10,62 21,19 133,8 25,90 30,18 12,68 130,3 143,8 120,4 120,6 121,5 31,61 134,6 133,9 26,40 9,44 ppm 9,03 5,93 150 (%
-
- ) ) ) ) Gram
1,0
PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGJ NUKLJR-BATAN 105

KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2(J(}5 JSBN.978-979-99141-2-5
kadar
Ukuran
Kadar Tekanan Distribusi Peningka
butir
Kadar
Umpan
tan Fraksi
- 200 I50 Konsentrat
Konsentrat
Konsentrat
Konsentrat 6.078,75 5.452,02 4.797,12 4.954,53 4.537,78 4.702,30 5.952,58 5.884,30 6.070,85 4.745,65 5.907,25 4.966,18 4.451,61 4.937,73 4.901,25 5.604,06 4.450,56 4.486,18 4.957,50 5.033,75 % 17,84 21,86 23,56 21,72 23,26 23,12 19,20 21,10 20,76 22,76 78,14 78,90 79,24 76,74 77,24 76,88 76,44 78,28 80,80 82,16 ( bijih U(%
Fluida 6,85 12,15 (psi)
+ 3,86 Berat
U(%
( ppm berat 21,60 21,36 21,58 384,4 386,2 21,31 404.0 410,8 21,41 18,24 19,06 396,2 383,7 18,39 18,44 18,70 -382,2 -390,7
-391,4 -394,5 4.846,25 5.688,75 -
200 ppm 109,3 117,8 113,8 116,3 115,6 103,8 108,6 105,5 89,2 96,0 ) ) ) ) Gram
1,0
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 PUST AKA.
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