Di bijih nikel sulfida, talc dan serpentin ikut mengapung dan menggembosi kadar. Data laboratorium menunjukkan depresan khusus—dari CMC sampai glucomannan—bisa menurunkan MgO tanpa memangkas nikel.
Bijih nikel sulfida kadar rendah kerap membawa “beban” 70–80% gangue magnesium‑silikat—terutama talc, serpentin, klorit—yang berkelindan dengan pentlandit (www.mdpi.com). Talc itu sendiri secara alami hidrofobik, sehingga mudah ikut mengapung bersama mineral sulfida, menyeret MgO dan menurunkan kadar konsentrat Ni (www.mdpi.com) (www.mdpi.com).
Soalnya besar: bijih nikel sulfida menyumbang ~40% pasokan nikel global (www.mdpi.com). Gangue kaya Mg ini memicu sederet problem operasional—kadar konsentrat turun, MgO smelter naik, emisi SO₂ membengkak, hingga keausan peralatan (www.mdpi.com) (www.mdpi.com). Karena itu, depresan selektif menjadi kunci: menahan talc/serpentin agar tidak ikut terapung tanpa menekan flotasi mineral nikel sulfida.
Polimer Flokulan & Thickener HD: Dewatering Tailings Nikel Lebih Cepat
Mekanisme gangue dan implikasi proses
Froth flotation (pemekatan mineral lewat pengapungan gelembung) sensitif terhadap sifat permukaan. Talc/serpentin yang hidrofobik cenderung menempel ke gelembung, meningkatkan entrainment MgO di konsentrat (www.mdpi.com). Di level pabrik, penambahan bahan kimia proses—tersedia sebagai paket chemicals for mining—dan kontrol pH/ionik menjadi alat kendali utama untuk memodifikasi permukaan gangue agar hidrofilik.
Depresan berbasis selulosa (CMC dan turunan)
Carboxymethyl cellulose atau CMC (eter selulosa anionik yang larut air) bekerja dengan rantai polimer polar bermassa molekul tinggi: adsorpsi pada talc/serpentin via interaksi hidrofobik (tulang punggung selulosa) dan tarikan elektrostatik gugus –COO⁻ ke situs kaya Mg²⁺, membalik muatan permukaan gangue dan membuatnya hidrofilik (www.mdpi.com). Di praktik, grade CMC bermassa molekul tinggi dan kadar glikolat rendah memberi penekanan talc terbaik.
Contoh di bijih Windarra [Au–Ni]: dosis 320 g/t CMC bermassa molekul tinggi tipe “7LT” menaikkan Ni di konsentrat cleaner menjadi 6,55% pada recovery 92,2%, dibanding hanya 4,10% Ni dengan CMC bermassa molekul rendah “Cellogen MG” pada recovery 88,3% (c.coek.info). Kinerja CMC meningkat pada pH flotasi lebih tinggi (≈8–9) (c.coek.info).
Trade‑off penting: CMC cenderung kurang selektif—juga dapat teradsorpsi pada pentlandit/pirohotit—sehingga overdosis atau derajat substitusi (DS, degree of substitution) yang terlalu tinggi bisa menggerus recovery Ni. Kinerjanya sensitif ion: penambahan Ca²⁺ (mis. CaCl₂) bisa memperbaiki penekanan talc melalui presipitasi CaCO₃ pada permukaan talc (www.mdpi.com), sedangkan kekuatan ion tinggi umumnya mempercepat adsorpsi polimer pada gangue (www.mdpi.com).
Polisakarida tumbuhan (guar, pati, dekstrin, glucomannan)
Guar gum (galaktomannan) efektif pada gangue Mg. Dalam uji Bulatović di bijih Mt Keith, pada 150 g/t, guar menghasilkan konsentrat cleaner Ni sekitar 2,02% dibanding hanya 1,40% Ni dengan CMC pada dosis sama (c.coek.info). Namun, massa konsentrat guar lebih kecil (18,5 wt% vs 23,2 wt% dengan CMC), sehingga recovery total mirip (~76%). Karbohidrat bermassa molekul rendah (white dextrin, wheat starch) memberi grade paling rendah—misalnya dekstrin pada 150 g/t hanya ~0,71–1,16% Ni di konsentrat (c.coek.info), meski kadang menaikkan massa dan recovery sedikit.
Catatan teranyar: polisakarida bermassa molekul tinggi tipe glucomannan/“galactomannan” sangat kuat menekan serpentin. Studi laboratorium (Zhao et al., 2015) menunjukkan penambahan polisakarida ini menurunkan recovery flotasi serpentin dari 41,4% menjadi 2,1%, sementara recovery Ni tetap >85%—mengungguli guar gum dalam selektivitas dan kebutuhan dosis (www.mdpi.com).
Polimer lain: GO, PAM, lignosulfonat
Graphene oxide (GO, lembar nano karbon dengan gugus –COOH/–OH) menyelimuti permukaan Mg‑silikat; luas permukaannya mengganggu flokulasi sulfida–serpentin. Uji GO menghasilkan recovery pentlandit lebih tinggi ketimbang perlakuan CMC analog (www.mdpi.com). Polyacrylamide atau PAM (flocculant untuk bubur/slurry) lazim dipakai saat penggerusan untuk menebalkan pulp dan mengurangi ultrafine, tetapi kurang selektif pada tahap flotasi—konteks di mana pilihan flocculants yang tepat membantu pengendalian partikel halus di sirkuit.
Lignosulfonat juga digunakan secara industri: misalnya, Vale melaporkan penggunaan kalsium lignosulfonat bermassa molekul rendah (≈6 kDa) dengan kandungan –SO₃Na 5% sebagai depresan gangue dengan hasil baik. Secara umum, polimer bermassa molekul lebih besar atau bercabang (mis. guar bermassa tinggi, PEO, atau pati termodifikasi) cenderung memflokulasikan gangue lebih kuat, sedangkan yang bermassa rendah atau sangat bermuatan (CMC, SHMP) lebih mendispersikan lempung halus.
Flotasi Nikel Cerdas: Sensor & AI Dosing Real-Time Pangkas Reagen
Ko‑depresan anorganik dan kimia air
Selain organik “specialized depressants”, reagen anorganik memainkan peran pendamping. Natrium silikat (water glass) dan sodium hexametaphosphate/SHMP adalah klasik. Soda api/lime menaikkan pH dan mengendapkan Mg/Fe menjadi hidroksida, mengurangi kemampuan apung gangue. Khelator seperti EDTA atau asam lemah (sitrik, fitat) mengikat Mg²⁺ pada permukaan gangue. Contoh: penambahan natrium sitrat dapat melarutkan lapisan Mg pada serpentin (hingga 95% sebagai Mg(OH)₂) (www.mdpi.com).
Larutan garam NaCl 10% bahkan secara eksperimental terbukti mengungguli CMC pada slimes halus dengan menekan apung lewat efek “salting‑out” terhadap agen hidrofobik (www.researchgate.net). Efek‑efek ini terkait erat dengan kimia air proses, sehingga integrasi bahan kimia proses dalam paket chemical perlu mempertimbangkan pH dan kekuatan ionik sirkuit.
Perbandingan kinerja (data terpilih)
Ekstrak data klasik Bulatović di bijih Windarra pada dosis 320 g/t: CMC tipe 6CTL menghasilkan konsentrat Ro+Scavenger 5,61% Ni pada recovery 90,9%, sedangkan grade tinggi 7LT mencapai 6,55% Ni pada recovery 92,2%; sebuah “cellulose gum” (Depramin‑12) hanya 5,10% Ni pada recovery 89,2%—menggarisbawahi pentingnya massa molekul tinggi (c.coek.info) (c.coek.info).
Di Mt Keith (150 g/t masing‑masing), guar gum menghasilkan konsentrat cleaner 1,80% Ni (recovery 76,6%) vs CMC 1,55% Ni (76,1%); pati dan dekstrin memberi grade sangat rendah (~0,61–1,16% Ni) meski “scavenger+clean” recovery sedikit lebih tinggi (~78–79%). Pada konsentrat rougher, guar mengangkat Ni ~2,02% vs 1,40% (CMC) (c.coek.info).
Untuk polimer baru, konjak glucomannan (KGM) dan galaktomannan menonjol: penambahan 0,05% KGM pada bijih Cu–Ni menaikkan recovery Ni dari ~71% (tanpa depresan) menjadi ~91%, dan menurunkan MgO konsentrat dari 7,61% ke 4,54% (turun 40%) (www.mdpi.com). Galaktomannan menurunkan recovery serpentin dari 41,4% menjadi 2,07% dengan recovery Ni tetap >85% (www.mdpi.com).
Efek pH pada CMC jelas: menaikkan pH pulp dari ~8,0 ke 8,5 memperkuat depresinya (c.coek.info). Pada pH rendah, CMC lebih terprotonasi dan kurang bermuatan, sehingga adsorpsi berkurang (www.mdpi.com).
Strategi optimasi dosis depresan
Definisikan dulu target kualitas konsentrat: spesifikasi smelter (rasio Fe:MgO, total MgO yang diizinkan—sering <3–5%) menjadi acuan kadar MgO yang harus dicapai. Posisi dan urutan penambahan penting: lazimnya saat conditioning utama sebelum rougher, dan/atau di cleaner; CMC biasanya ditambahkan setelah kapur (kontrol pH) dan sebelum kolektor.
Di bench scale, lakukan batch flotation dengan tipe dan dosis depresan bertingkat (mis. 50, 100, 200, 400 g/t). Ukur kadar/recovery Ni dan MgO konsentrat, lalu petakan kurva recovery vs grade untuk menemukan “lutut” kurva. Jalankan uji pH paralel karena CMC paling efektif pada ~8,5–9; uji juga penambahan CaCl₂ atau silikat—sering Ca²⁺ kecil (~100 mg/L) plus CMC menurunkan kebutuhan dosis (c.coek.info). Pada fase ini, pengumpanan reagen presisi dengan dosing pump membantu menjaga repeatability antar uji.
Pilih dosis yang mencapai grade sasaran dengan margin aman. Contoh: jika 200 g/t CMC menghasilkan 5,8% Ni pada recovery 88% dan 3% MgO, sementara 300 g/t memberi 6,5% Ni pada 87% recovery, biaya ekstra bisa dibenarkan bila spesifikasi smelter menuntut MgO lebih rendah. Perhatikan kinetika flotasi—depresan bisa memperlambat laju; gunakan uji waktu atau model kinetik. Jika recovery turun tajam dengan dosis, pertimbangkan penambahan dua tahap (rendah di rougher, tambahan di cleaner) atau ganti reagen.
Di pabrik, pantau assay konsentrat (Ni, Fe, MgO) secara kontinu dan sesuaikan dosis. Beberapa operasi mengaitkan laju umpan depresan dengan % padatan atau pengukuran MgO real‑time. Lakukan perubahan kecil bertahap (±10–20 g/t) sembari mengamati perubahan grade di konsentrat cleaner. Dari sisi ekonomi, CMC dan polisakarida relatif berbiaya rendah, sementara GO mahal; kadang campuran sinergis—mis. dosis kecil SHMP (dispersi) plus CMC (flokulasi)—mengungguli pemakaian tunggal. Praktik modern sering mulai di 100–200 g/t dan diskalasi sesuai kebutuhan; rentang efektif yang sering dilaporkan adalah 0,01–0,05% (100–500 g/t) dari pulp. Laporan terbaru menunjukkan 0,05% glucomannan menjaga recovery Ni >85% sekaligus memangkas gangue tajam (www.mdpi.com). Umpan balik laboratorium dan stok reagen melalui rantai mining chemicals memudahkan penyesuaian harian.
Catatan praktik dan integrasi sirkuit
Penerapan PAM sebagai flocculant di penggerusan dapat menebalkan pulp dan mengurangi ultrafine—berkaitan dengan pilihan flocculants di sirkuit—namun selektivitas flotasi tetap bergantung pada depresan utama. Di sisi air proses, kontrol pH serta kekuatan ionik (termasuk efek NaCl 10% yang “menyalting‑out” agen hidrofobik) harus diseimbangkan dengan target grade dan recovery (www.researchgate.net). Kebutuhan bahan kimia pelengkap (mis. natrium silikat, SHMP, khelator) mudah diintegrasikan lewat suplai chemical yang kompatibel dengan pH 8,5–9 saat memakai CMC (c.coek.info) (www.mdpi.com).
Sirkuit Air Flotasi Nikel 95% Recycle: Risiko Garam & Cara Mitigasi
Rangkuman keputusan berbasis dataKesimpulannya, depresan polimer (khususnya eter selulosa anionik dan polisakarida) adalah kunci meminimalkan flotasi talc/serpentin di pabrik Ni sulfida. CMC bermassa molekul tinggi dan rendah sulfonasi atau polisakarida “kuat” (guar, konjak/galaktomannan) umumnya memberikan penekanan gangue terbaik—dengan trade‑off tertentu pada recovery Ni (c.coek.info) (www.mdpi.com). Polimer dengan performa lebih rendah (dekstrin, pati sederhana) menghasilkan grade jauh lebih rendah. Optimasi yang disiplin—uji bench untuk memetakan kurva dosis–grade–recovery, fiksasi pH pulp (tipikal ~9 untuk CMC), dan penyesuaian campuran kimia—menemukan titik manis: naikkan dosis sampai MgO konsentrat menyentuh target, tapi hentikan sebelum recovery Ni merosot tajam. Adopsi depresan baru (seperti GO atau polisakarida novel) bisa semakin menggeser keseimbangan: misalnya menurunkan recovery serpentinit ~95% dengan flotasi pentlandit relatif tetap (www.mdpi.com).
Semua angka dan pernyataan di atas bersandar pada studi peer‑review dan laporan industri: rangkaian uji Windarra/Mt Keith oleh Bulatović (c.coek.info) (c.coek.info) (c.coek.info) (c.coek.info), serta tinjauan/hasil terbaru tentang talc, serpentin, dan kontrol kimia (www.mdpi.com) (www.mdpi.com) (www.mdpi.com) (www.mdpi.com). Semua URL dipertahankan di dekat klaim masing‑masing untuk memastikan keputusan reagen dan dosis yang berbasis bukti.
