Polimer flocculant berperforma tinggi memangkas air, menaikkan % padatan, dan mempercepat throughput—dengan angka yang kini jadi patokan desain tebal-tipisnya tailings dan konsentrat nikel.
Sintetik, high‑molecular‑weight (berbobot molekul sangat tinggi) flocculant—umumnya kopolimer acrylamide/acrylate—telah merevolusi thickening mineral dibanding koagulan lama atau bahan alam. Mekanismenya sederhana namun kuat: “menjembatani” partikel halus menjadi agregat besar, mempercepat pengendapan, melipatgandakan throughput, dan memangkas diameter thickener yang dibutuhkan research.csiro.au research.csiro.au. Di bench‑scale, dosis 20–40 g/t (g per ton) kationik menghasilkan underflow 51,5–58,4 wt% padatan pada fluks 0,20–0,40 t/m²·h (ton per meter persegi per jam) www.metso.com.
Namun garis tipis memisahkan “pas” dan “kelebihan”—optimum sering mengelompok di ~40 g/t; overdosis bisa melonggarkan struktur flok dan menurunkan densitas underflow iwaponline.com. Kimia, berat molekul, dan densitas muatan flocculant menentukan dinamika pengendapan: satu studi menunjukkan polimer high‑performance tertentu menghasilkan aglomerat lebih padat—sekitar ~1 wt% lebih tinggi konsentrasi underflow dari dosis yang sama—krusial bagi paste deposition research.csiro.au research.csiro.au. Kategori komersial flocculants menjadi tulang punggung di plant tailings modern.
Cara Memilih Pompa Slurry Tambang Nikel: High Chrome vs Rubber
Koagulan pendamping dan kejernihan overflow
Koagulan bantuan—garam besi atau aluminium—kadang ditambah sebelum polimer untuk menetralkan lempung atau talc yang sangat halus. Sistem berkadar alumina/gypsum tinggi (sebagian tailings Ni) peka pH. Tetap saja, polimer sintetis adalah primer: bobot molekul dan muatan yang direkayasa memberi laju pengendapan beberapa orde lebih tinggi dibanding koagulan anorganik atau pati alami research.csiro.au research.csiro.au. Catatan penting: overdosis polimer dapat mengganggu reologi underflow, dan polimer residual di air sirkulasi bisa memengaruhi flotasi atau proses hilir research.csiro.au. Overflow berkejernihan tinggi (umumnya <100 ppm padatan) diperlukan untuk reuse atau discharge research.csiro.au research.csiro.au, sehingga program polimer‑koagulan mesti efektif menangkap fines. Portofolio coagulants lazim dipakai sebagai “aid” bila dibutuhkan.
Kinerja lapangan dan perubahan metrik
Di satu kompleks bijih besi, sebuah high‑rate thickener (HRT) modern pada tailings terflokulasi polimer (~53–60% padatan underflow) menangani 5,2 Mtpa (million tonnes per annum), menggantikan dua thickener lama www.metso.com. Underflow naik ~10 poin persentase dan volume pemompaan turun 9–15% www.metso.com. Kejernihan overflow melonjak—dari ~8,0% padatan menjadi <150 ppm—memungkinkan reuse penuh www.metso.com. Pada bench test lain, menaikkan solid feed ~10 wt% memendekkan waktu pembentukan cake filter 36–50% www.bcinsight.crugroup.com.
Thickeners, vacuum, dan press: perbandingan teknis
Thickeners. Thickener gravitasi—High‑Rate (HRT) dan High‑Density/paste (HDT)—adalah workhorse dewatering tailings, terus‑menerus menghasilkan underflow “thickened” (umumnya 40–60% padatan) dan mendaur ulang overflow. HDT (deep bed, rake drive kuat) mengungguli HRT lama: data lapangan menunjukkan HDT memberikan ~15 poin persentase lebih tinggi underflow vs HRT ekuivalen pada tailings yang sama www.bcinsight.crugroup.com. Praktisnya, underflow naik dari ~40–45% ke 53–60% di lokasi seperti TISCO www.metso.com. HDT memulihkan ~40% lebih banyak air (40% lebih sedikit air di underflow) www.bcinsight.crugroup.com. Figure‑of‑merit: paste thickener modern rutin >60% padatan underflow; HRT lama sering mentok di kisaran pertengahan 50‑an %. Fluks HRT tipikal ~0,2–0,4 t/m²·h dengan dosis polimer teroptimasi www.metso.com.
Vacuum filters. Belt dan disc vacuum adalah unit dewatering mekanis paling umum. Belt filter kontinu biasanya menghasilkan cake ~75–85% padatan (15–25% moisture) www.mdpi.com. Ceramic disc vacuum sedikit lebih kering: ~82–88% padatan (12–18% moisture) www.mdpi.com, dengan loading ~100–1000 kg/m²·h. Contoh, satu proyek emas mencapai ~18% moisture di belt filter www.mdpi.com, dan ~16% di disc vacuum www.mdpi.com. Teknologi belt baru (“Viper”) menambah 4–6 wt% padatan pada cake dibanding belt konvensional link.springer.com. Kunci operasi: flok yang baik di feedwell agar cake permeabel; thickening hulu yang menurunkan fraksi air feed mempercepat throughput filter www.bcinsight.crugroup.com.
Filter presses. Batch pressure filter (plate‑and‑frame/membrane press) menghasilkan cake paling kering: tipikal **85–90% padatan** (10–15% moisture) pada tailings halus www.mdpi.com (beberapa laporan serendah 8% moisture www.mdpi.com). Siklusnya fill‑press‑discharge, dengan Capex/maintenance signifikan (pelat, hidrolik, cloth wash). Pada banyak desain, high‑pressure cake squeeze memungkinkan sebagian tambang tanpa polimer tambahan www.mdpi.com, meski praktik umum tetap memakai polimer guna memudahkan pelepasan cake. Metrik kunci: moisture press cake ~10% dan air tersisa yang dipulihkan ~80–140 L/ton www.mdpi.com.
Ringkasan. Literatur industri menunjukkan belt filter menghasilkan cake 15–25% moisture www.mdpi.com, disc vacuum 12–18% www.mdpi.com, dan filter press 10–15% www.mdpi.com. Underflow thickener (bukan cake) lazim ~50–65% padatan (basis massa). Untuk throughput: thickener besar (diameter puluhan meter) menangani ribuan ton/jam; belt filter ratusan kg/m²·h; press menyajikan puluhan ton per m² area pelat per siklus. Tailings sangat halus/berlempung sering meminta press atau paste thickener; tailings lebih kasar cocok di belt. Ketinggian/iklim dingin membatasi efektivitas vacuum—pressure filtration atau centrifuge lebih disukai link.springer.com. Umumnya, thickener berbiaya modal terendah untuk dryness moderat; filter memulihkan lebih banyak air dan cake lebih kering dengan Capex/ton dan kompleksitas operasi lebih tinggi.
Kontrol Nitrat di RAS: Pilih Water Exchange atau Denitrifikasi?
Panduan seleksi program kimia dewatering
Karakterisasi tailings. Uji distribusi ukuran partikel, mineralogi (lempung, organik, pH), dan kimia permukaan slurry konsentrat/tailings Ni. Tailings sangat halus atau kaya lempung (mis. >50% <10 µm) cenderung butuh dosis tinggi atau polimer khusus. pH, kekerasan, dan ionic strength memengaruhi adsorpsi polimer. Untuk tailings Ni Indonesia (sering lateritik dengan oksida dan lempung), pengujian bisa memasukkan PAM kationik atau polimer dengan fungsi hydroxamate untuk menarget oksida besi, berdampingan dengan PAM anionik konvensional research.csiro.au.
Screening polimer (jar test). Lakukan jar‑settling pada slurry representatif di konsentrasi padatan ala plant. Uji rentang tipe polimer (anionik/kationik) dan berat molekul; ukur kecepatan pengendapan, kejernihan, dan kemampuan kompaksi flok. Target turbidity pasca‑flok <100–200 ppm, fluks tinggi, dan underflow padat besar. Tambahkan koagulan (garam logam) bila perlu sebelum polimer. Kategori bahan kimia untuk aplikasi mining memayungi opsi yang relevan di tahap ini.
Optimasi dosis. Haluskan dosis dengan streaming current meter (SCM) atau uji kekuatan flok. Tingkatkan bertahap hingga % padatan underflow (atau yield stress bed) mencapai puncak tanpa lonjakan turbidity. Pengalaman lapangan: optimum sering 20–40 g/t; melewati titik ini % padatan bisa turun karena “overflocculation” iwaponline.com. Pantau reologi underflow: flok sedikit “lebih lemah” dari pilihan polimer yang tepat bisa meningkatkan throughput padatan research.csiro.au research.csiro.au.
Mekanika pencampuran & feeding. Siapkan polimer dengan benar (larutan encer segar) dan pencampuran lembut agar flok tidak pecah. Pada thickener, injeksikan ke feedwell teroptimasi (mis. dua tahap) untuk mencegah short‑circuiting; desain feedwell modern seperti EvenFlo menurunkan kebutuhan dosis dengan flokulasi seragam www.bcinsight.crugroup.com. Gunakan kontrol otomatis seperti sensor bed Mud‑Max untuk menjaga level stabil dan menghindari perubahan mendadak yang merusak flok www.bcinsight.crugroup.com. Dosis kimia akurat mengandalkan pompa injeksi yang presisi seperti dosing pump. Pada filter, polimer dibaurkan sehingga underflow/effluent thickener melewati pompa flokulasi untuk distribusi merata.
Pilot/plant trial. Lakukan uji pilot bila memungkinkan: ukur % padatan underflow, moisture cake, kemampuan dipompa, dan kejernihan overflow. Sesuaikan dosis koagulan jika turbidity overflow tinggi—pre‑coagulation (FeCl₃ atau alum) bisa menundukkan fines yang bandel. Pantau efisiensi pemakaian polimer: plant tailings tipikal memakai ~0,02–0,04 kg polimer/ton padatan www.metso.com; deviasi drastis menandakan perlu uji ulang.
Penyesuaian terhadap peralatan. Untuk thickener gravitasi, maksimalkan laju mengendap dan kompresibilitas flok (sering butuh dosis lebih tinggi dan/atau modifikasi kationik). Ke vacuum filter, targetkan kekuatan flok yang menghasilkan cake permeabel (pori cukup untuk keluarnya air)—sering berarti flok lebih “longgar” dibanding konfigurasi untuk thickener. Untuk filter press, kekeringan cake utama: di beberapa desain skala penuh, tekanan saja cukup sehingga polimer minimal; jika dipakai, fokus pada pelepasan/penanganan cake www.mdpi.com.
Metrik kinerja. Tetapkan target: “underflow thickener ≥55% padatan”, “vacuum cake ≤20% moisture”, “filter press cake ≤12% moisture”, “turbidity overflow <200 ppm”. Lacak konsumsi polimer harian (g/t) vs tonase padatan, padatan overflow, dan densitas underflow. Jika kejernihan overflow memburuk, evaluasi ganti polimer atau tambahkan koagulan; jika % padatan underflow turun, kurangi polimer untuk menghindari overflocculation yang justru mengembangkan slimes dan menurunkan densitas iwaponline.com. Ragam bahan kimia air & limbah memberi ruang penyesuaian program.
Regulasi & lingkungan. Di Indonesia, kebijakan mendorong daur ulang air dan pengurangan pembuangan ke kolam tailings; dewatering efektif lewat reagensia yang teroptimasi langsung membantu target pemulihan air serta mengurangi rembesan. Pastikan koagulan anorganik memenuhi batas pembuangan; pantau polimer residual di air resirkulasi (umumnya terikat pada padatan, namun verifikasi <1–2 mg/L). Tailings terdewater untuk dry stacking idealnya memenuhi spesifikasi geomekanika—mis. 12–15% moisture untuk pemadatan 95% Proctor www.mdpi.com. Pada konteks ini, kategori chemical dan coagulants relevan sebagai bagian program terpadu.
Thickener vs CCD di Pabrik Nikel: Rahasia PLS Jernih & Recovery
Catatan sumber dan rujukan teknis
Angka‑angka dan benchmark di artikel ini disarikan dari studi industri dan peer‑reviewed: CSIRO tentang flocculant & tailings research.csiro.au research.csiro.au research.csiro.au research.csiro.au research.csiro.au research.csiro.au research.csiro.au research.csiro.au; studi dan studi kasus Metso (Outotec) www.metso.com www.metso.com www.metso.com; analisis hulu‑hilir tailings filtration www.bcinsight.crugroup.com www.bcinsight.crugroup.com www.bcinsight.crugroup.com www.bcinsight.crugroup.com www.bcinsight.crugroup.com; inovasi belt filter link.springer.com dan batasan iklim/altitude pada vacuum link.springer.com; serta rangkaian metrik moisture dan kapasitas filtrasi dari MDPI www.mdpi.com www.mdpi.com www.mdpi.com www.mdpi.com www.mdpi.com www.mdpi.com www.mdpi.com, serta panduan optimasi dosis dari iwaponline.com.
