KOMINUSI
Kominusi adalah suatu proses untuk mengubah ukuran suatu bahan galian menjadi lebih kecil,hal ini bertujuan untuk memisahkan atau melepaskan bahan galian tersebut dari mineral pengotor yang melekat bersamanya.
I. Crushing.
Crushing adalah suatu proses yang bertujuan untuk meliberalisasi mineral yang diinginkan agar terpisah dengan mineral pengotor yang lain.Beberapa alat yang digunakan :
I.1 Primary Crusher
a. Jaw Crusher
Crusher jenis ini terdiri dari dua buah jaw,di mana satu batang bergerak (moveing jaw) ke arah jaw yang lain (fixed jaw).
Alat ini merupakan contoh paling umum dari mesin peremuk tingkat 1 dengan bentuk yang mirip rahang atas dan rahang bawah dari seekor binatang,untuk melakukan permukaan,batuan yang mengandung mineral dijepit di antara dua buah rahang yang terdiri dari fixed jaw dan swing jaw,lalu dihancurkan dengan gaya tekan remuk.Alat ini mempunyai 2 tipe bergantung kepada titik tumpunya,bila titik tumpunya di atas disebut titik blake,bila titik tumpunya di bawah disebut dodge.
b.Impact Crusher
Mesin ini mengunakan impact (benturan) sebagai mekanisme peremukannya.Tipenya ada berbagai macam.Mesin ini banyak disukai karena dapat menghasilkan produk yang relative ideal,sehingga memudahkan pengangkutan dan pemakaian.Selain itu alat ini juga ringkas dan mempunyai rasio yang cukup besar yaitu : 7 : 1 hingga 10 : 1.
c, Gyratory crusher
Mesin ini memiliki rahang bundar (circular jaw).Sebuah crushing head yang berbentuk kerucut berputar di dalam sebuah funnel shaped casing yang membuka ke atas.Crushing head tersebut berfungsi memcahkan umpan yang masuk.
Alat ini mempunyai kapasitas yang lebih besar dibandingkan dengan jaw crusher.Gerakan alat ini adalah kontinyu karena crushing head dari alat ini bergerak dan bergoyang.Alat ini tidak sesuai dengan material yang lengket seperti lempung karena kurang menguntungkan disebabkan biaya lebih besar dibandingkan dengan jaw.
Faktor yang mempengaruhi Gyratory Crusher :
- Ukuran butir
- Kandungan air dari feed
- Kecepatan putaran
- Gape
I.2 Secondary Crusher
Adalah tahap penghancuran yang merupakan kelanjutan dari primary crusher,produk yang dihasilkan mempunyai ukuran 1,5“ – 2,5”.
Alat yan digunakan :
a.Cone Crusher
b. Disk crusher
c. Spring Roll Crusher
I.3 Fine Crushing
Merupakan tahap penghalusan bijih,produk yang dihasilkan bisa mencapai -325mesh.Alat yang digunakan :ball mill,chute mill,rod mill
I.4 Special Cruhser
Merupakan tahap penghancuran bijih tertentu menurut sifat dari bijih tersebut (contoh :batubara).Alat yang digunakan :Toothad mill,hammer mill
II. Grinding
Merupakan tahap pengurangan ukuran dalam batas ukuran halus yang diinginkan.
Tujuan Grinding :
- Mengadakan liberalisasi mineral berharga
- Mendapatkan ukuran yang memenuhi persyaratan industri
- Mendapatkan ukuran yang memenuhi persyaratan proses selanjutnya
Alat yang digunakan :
a.Ball mill
Mill ini merupakan sebuah silinder horizontal dengan diameter sama dengan panjangnya,yang dilapisi dengan suatu plat.Alat ini memiliki suatu silinder yang terisi dengan bola baja.cara kerjanya yaitu dengan diputar,sehingga material yang dimasukkan hancur oleh bola-bola baja.Biasanya diameter ball mill sama dengan panjang ball mill.
b.Rod mill
Media grinding ini alat ini berupa batang-batang besi/baja yang panjangnyya sama dengan panjang mill.Cara kerjanya dengan diputar.sehingga batang baja terangkat llu jatuh dan menjatuhi material yang ada dalam rod mill sehingga hancur.
c.Hammer mill
Penggiling ini memiliki sebuah rotor yang berputar dengan kecepatan tinggi dalam sebuah casing berbentuk silinder.Umpan masuk dari bagian puncak casing dan dihancurkan,selanjutnya dikeluarkan melalui bukaan pada dasar casing.Umpan dipecahkan oleh seperangkat palu ayun yang berada pada piring rotor.Kemudian pecahan ini terlempar pada anvil plate di dalam sebuah casing sehingga dipecahkan lagi menjadi bagian yang lebih kecil.Lalu digosok menjadi serbuk.Akhirnya didorong oleh palu ke luar bukaan.
d.Impactor
Impactor menyerupai hammer mill tetapi tidak dilengkapi dengan ayakan.Impactor merupakan mesin pemecah primer untuk batuan dan biji,dengan kemampuan mengolah sampai 600 ton/jam.Partikel yang dihasilkan hampir seragam menyerupai kubus.Pada impactor hanya terjadi aksi pukulan.
Kominusi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pengolahan Bahan galian atau Mineral Dressing adalah istilah umum yang biasa dipergunakan untuk proses pengolahan semua jenis bahan galian/mineral yang berasal dari endapan-endapan alam pada kulit bumi, untuk dipisahkan menjadi produk-produk berupa satu macam atau lebih mineral berharga dan sisanya dianggap sebagai mineral kurang berharga, yang terdapat bersama-sama dalam alam.
Dengan demikian pengolahan bahan galian dapat juga meliputi :
1. Mineral Dressing, yaitu proses pengolahan bahan galian anorganik secara mekanis tanpa merubah sifat-sifat kimia dan fisik dari mineral-mineral tersebut atau perubahan hanya sebagian dari sifat fisik mineral tersebut.
2. Extractive Metallurgy, juga merupakan pengolahan bahan galian anorganik, tetapi dalam prosesnya mineral-mineral tersebut mengalami perubahan seluruhnya atau sebagian dari sifat kimia dan fisik mineral-mineral tersebut.
3. Fuel Technology, yaitu proses pengolahan bahan galian organik dimana dalam prosesnya mengalami perubahan seluruhnya atau sebagian dari sifat kimia dan fisik mineral-mineral tersebut.
Secara umum Mineral Dressing adalah suatu proses pengolahan bahan galian/mineral hasil penambangan guna memisahkan mineral berharga dari mineral pengotornya yang kurang berharga, yang terdapatnya bersama-sama (gangue mineral). Proses Pengolahan berlangsung secara mekanis tanpa merubah sifat-sifat kimia dan fisik dari mineral-mineral tersebut atau hanya sebagian dari sifat fisik saja yang berubah. Hal ini dapat dilakukan dengan jalan :
1. Memperkecil ukuran bahan atau mineral-mineral tersebut, sehingga terjadi liberasi sempurna dari partikel-partikel yang tidak sejenis satu sama lain.
2. Memisahkan partikel-partikel yang tidak sama komposisi kimianya atau berbeda sifat fisiknya.
Pemisahan bahan galian ini harus bisa sesuai dengan prosedur, dalam artian harus menggunakan alat-alat pemisah yang sesuai dengan kondisi fisik maupun kondisi kimia bahan galian tersebut, ini bertujuan agar konsentrat yang ingin dipisahkan dari tailing bahan galian tersebut bisa terpisah secara sempurna dan bisa lebih optimal dalam proses pemisahannya. Oleh karena itu, perlu dilakukan sebuah eksperimen terhadap bahan galian maupun alat-alat yang digunakan dalam proses pemisahannya agar bisa lebih mengenal proses pengolahan bahan galian dan bisa lebih mudah mengoperasikan alat-alat dalam pengolahan bahan galian ke depannya.
1.2 Maksud dan Tujuan
Adapun maksud dan tujuan dari pelaksanaan praktikum pengolahan bahan galian acara crushing dan grinding ini antara lain :
a. Mempelajari cara menghitung persentase berat oversize dan undersize suatu bahan galian.
b. Mempelajari cara menghitung persentase umpan suatu bahan galian yang masuk dalam suatu alat penghancur ataupun alat pengayak.
1.3 Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum pengolahan bahan galian acara crushing dan grinding ini antara lain :
• Kertas A4
• Pulpen
• Papan pengalas
• Penggaris
• Hekter
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Kominusi adalah proses mereduksi ukuran butir atau proses meliberasi bijih. Yang dimaksud dengan proses meliberasi bijih adalah proses melepaskan bijih tersebut dari ikatnnya yang merupakan gangue mineral dengan menggunakan alat crusher atau grinding mill. Kominusi terbagi dalam 3 tahap, yaitu primary crushing, secondary crushing dan tertiary crushing.
Primary Crushing
Merupakan tahap penghancuran yang pertama, dimana umpan berupa bongkah-bongkah besar yang berukuran ± 84 x 60 inchi dan produkta berukuran 4 inchi. Beberapa alat untuk primary crushing antara lain :
-Jaw Crusher
Alat ini mempunyai dua jaw, yang satu dapat digerakkan (swing jaw) dan yang lainnya tidak bergerak (fixed jaw). Berdasarkan porosnya jaw crusher terbagi dalam dua macam :
Blake Jaw Crusher, dengan poros di atas
Dodge Jaw Crusher, dengan poros di bawah
Perbandingan Dodge dengan Blake Jaw Crusher, yaitu :
Ukuran produkta pada Blake Jaw lebih heterogen dibandingkan dengan Dodge Jaw yang relatif seragam
Pada Blake Jaw porosnya di atas sehingga gaya yang terbesar mengenai partikel yang terkecil
Pada Dodge Jaw porosnya di bawah sehingga gaya yang terbesar mengenai partikel yang terbesar sehingga gaya mekanis dari Dodge Jaw lebih besar doibandingkan dengan Blake Jaw
Kapasitas Dodge Jaw jauh lebih kecil dari Blake Jaw pada ukuran yang sama
Pada Dodge Jaw sering terjadi penyumbatan
Istilah-istilah pada Jaw Crusher, antara lain :
Setting Block, bagian dari jaw crusher untuk mengatur agar lubang ukuran sesuai dengan yang dikehendaki. Bila setting block dimajukan, maka jarak antara fixed jaw dengan swing jaw menjadi lebih pendek atau lebih dekat, dan sebaliknya.
Toggle, bagian dari jaw crusher yang berfungsi untuk mengubah gerakan naik turun menjadi maju mundur
Pitman, berfungsi untuk merubah gerakan berputar dari maju mundur menjadi gerakan naik turun
Swing Jaw, bagian dari jaw crusher yang dapat bergerak akibat gerakan atau dorongan toggle
Fixed Jaw, bagian dari jaw crusher yang tidak bergerak/diam
Mouth, bagian mulut jaw crusher yang berfungsi sebagai lubang penerimaan umpan
Throat, bagian paling bawah yang berfungsi sebagai lubang pengeluaran
Gape, adalah jarak mendatar pada mouth
Set, adalah jarak mendatar pada throat
Closed Setting, adalah jarak antara fixed jaw dengan swing jaw pada saat swing jaw ekstrim ke depan
Open Setting, adalah jarak antara fixed jaw dengan swing jaw pada saat swing jaw ekstrim ke belakang
Throw, selisih jarak pelemparan antara open setting dengan close setting
Nip Angle, sudut yang dibentuk dengan garis singgung yang dibuat melalui titik singgung antara jaw dengan batuan
Khusus untuk gape adalah jarak mendatar pada mouth yang diukur pada bagian mouth dimana umpan yang dimasukkan bersinggungan dengan mouth. Jadi besarnya gape selalu berubah-ubah menurut besarnya umpan.
Pecahnya batuan dari jaw crusher karena adanya :
Daya tahan batuan lebih keci dari gaya yang menekan
Nip angle
Resultante gaya yang arahnya ke bawah
Gaya-gaya yang ada pada jaw crusher, adalah :
Gaya tekan (aksi)
Gaya gesek
Gaya gravitasi
Gaya yang menahan (reaksi)
Arah-arah gaya tergantung dari kemiringan atau sudutnya. Resultante gaya akhir arahnya harus ke bawah, yang berarti material itu dapat dihancurkan. Tapi jika gaya itu arahnya ke atas maka material itu hanya meloncat-loncat ka atas saja.
Faktor-faktor yangmempengaruhi efisiensi jaw crusher :
Lebar lubang bukaan
Variasi dari throw
Kecepatan
Ukuran umpan
Reduction ratio (RR)
Kapasitas yang dipengaruhi oleh jumlah umpan per jam dan berat jenis umpan
Reduction ratio merupakan perbandingan antar ukuran umpan dengan ukuran produk. Reduction ratio yang baik untuk ukuran primary crushing adalah 4 – 7, sedangkan untuk secondary crushing adalah 14 – 20 dan fine crushing (mill) adalah 50 -100.
Terdapat empat macam reduction ratio, yaitu :
Limiting Reduction Ratio
Yaitu perbandingan antara tebal/lebar umpan dengan tebal/lebar produk
LRR = tF/tP = wF/wP
dimana :
tF = tebal umpan
tP = tebal produk
wF = lebar umpan
wP = lebar produk
Working Reduction Ratio
Perbandingan antara tebal partikel umpan (tF) yang terbesar dengan efective set (Se) dari crusher.
WRR = tF/Se
Apperent Reduction Ratio
Perbandingan antara effective gate (G) dengan effective set (So)
ARR = (0.85 G)/So
Reduction Ratio 80 (R80)
Perbandingan antara lubang ayakan umpan dengan lubang ayakan produk pada kumulatif 80%.
Kapasitas jaw crusher dipengaruhi oleh :
Gravitasi
Kekerasan material
Keliatan material
Kandungan air/kelembaban
Menurut Taggart, kapasitas jaw crusher dinyatakan dalam suatu rumus empiris :
T = 0,6 LS
dimana :
T = kapasitas, ton/jam
L = panjang dari lubang penerimaan
S = lebar dari lubang pengeluaran
Gyratory Crusher
Crusher jenis ini mempunyai kapasitas yang lebih besar jika dibandingkan dengan jaw crusher. Gerakan dari gyratory crusher ini berputar dan bergoyang sehingga proses penghancuran berjalan terus menerus tanpa selang waktu. Berbeda dengan jaw crusher yang proses penghancurannya tidak continue, yaitu pada waktu swing jaw bergerak ke belakang sehingga ada material-material yang tidak mengalami penggerusan.
Macam-macam gyratory crusher :
Suspended Spindel Gyratory Crusher
Pararell Pinch Crusher
Perbedaan utama jenis ini dari suspended spindel, terletak pada gerakan crushing head-nya. Gerakan crushing head pada prarell pinch menghasilkan bentuk cone yang tajam dengan puncak dalam keadaan menggantung sehingga menghasilkan gerakan berputar yang dapat menghancurkan umpan sepanjang daerah permukaan crushing head.
Bentuk-bentuk head dan concave pada gyratory crusher adalah :
Straight head and concave
Curved head and concave
Kedua jenis head dan concave ini perbedaanya hanya pada permukaannya, yaitu yang pertama adalah rata dan yang kedua melengkung.
Kapasitas gyratory crusher lebih besar disbanding dengan jaw crusher pada ukuran umpan yang sama. Oleh Taggart, kapasitas gyratory dihitung dengan rumus :
T = 0,75So (L - G)
dimana :
T = kapasitas, ton/jam
G = gape, inch
So = open set, inch
Kapasitas gyratory crusher tergantung pada :
Sifat alamiah material yang dihancurkan, seperti kekerasan, keliatan dan kerapuhan
Permukaan concave dan crushing head terhadap umpan akan mempengaruhi gesekan antara material dengan bagian pemecah (concave dan head)
Kandungan air, seting, putaran dan gape
Perbedaan antara gyratory dan jaw crusher adalah :
Pemasukan umpan, jaw crusher pemasukannya tidak kontinyu sedangkan gyratory kontinyu
Gyratory alatnya lebih besar dan bagian-bagiannya tidak mudah dilepas
Kapasitas gyratory lebih besar dari jaw crusher, karena pemasukan umpan dapat kontinyu dan penghancurannya merata
Pemecahan pada jaw lebih banyak tekanan, tetapi pada gyratory crusher gaya geseknya lebih besar walaupun ada gaya tekannya. Pada gyratory kalau berputarnya cepat, produkta yang dihasilkan relatif kecil.
Secondary Crushing
Merupakan tahap penghancuran kelanjutan dari primary crushing, dimana umpan berukuran lebih kecil dari 6 inchi produkta berukuran 0.5 inchi. Beberapa alat untuk secondary crushing antara lain :
Jaw Crusher (kecil)
Gyratory Crusher (kecil)
Cone Crusher
Alat ini merupakan secondary crusher yang penggunaannya lebih ekonomis. Cone crusher hampir sama dengan gyratory crusher, perbedaannya terletak pada :
Crushing surface terluar bekerja sedemikian rupa sehingga luas lubang pengeluaran dapat bertambah
Crushing surface terluar bagian atasnya dapat diangkat sehingga material yang tidak dapat dihancurkan dapat dikeluarkan
Macam-macam cone crusher :
Simon Cone Crusher
Alat ini dibagi menjadi dua jenis, yaitu :
Standart crusher type, yaitu untuk mereduksi umpan yang berukuran kasar
Short head crusher type, yaitu untuk mereduksi umpan berukuran halus
Telsmith Gyrasphere Crusher
Crushing head dari alat ini berbentuk bulat (sphere) yang terbuat dari baja dengan cutter shell bergerak naik turun. Dalan cone crusher crushing head adalah rata dan perbandingan antara tinggi dengan diameternya 1 : 3. Unpan dari cone crusher harus dalam keadaan kering karena jika basah akan mengakibatkan choking.
Hammer Mill
Hammer mill dipakai dalam secondary crusher untuk memperkecil produk dari primary crushing dengan ukuran umpan yang diperbolehkan adalah kurang dari satu inch. Alat ini merupakan satu-satunya alat yang berbeda cara penghancurannya dibandingkan alat secondary crushing lainnya. Pada hammer mill proses penghancuran menggunakan shearing stress, sedangkan pada secondary crushing lainnya menggunakan compressive stress.
Roll Crusher
Alat ini terdiri dari dua silinder baja dan masing-masing dihubungkan pada as (poros) sendiri-sendiri. Silinder ini hanya satu saja yang berputar dan lainnya diam, tapi karena adnya material yang masuk dan pengaruh silinder lainnya maka silinder ini ikut berputar juga. Putaran masing-masing silinder tersebut berlawanan arah sehingga material yang ada diatas roll akan terjepit dan hancur.
Bentuk dari roll crusher ada dua macam, yaitu :
Rigid Roll
Alat ini pada porosnya tidak dilengkapi dengan pegas, sehingga kemungkinan patah pada poros sangat besar. Roll yang berputar hanya satu saja, tapi ada juga yang keduanya berputar.
Spring Roll
Alat ini dilengkapi dengan pegas sehingga kemungkinan porosnya patah sangat kecil sekali. Dengan adanya pegas maka roll dapat mundur dengan sendirinya bila ada material yang sangat keras, sehingga tidak dapat dihancurkan dan material itu akan jatuh.
Dari gambar diatas diketahui diameter roll (D) dan diameter material (d), gaya normal (N), gaya tangensial (T) dan resultante (R) dari gaya normal dan gaya tangensial, nip angle (n), setting (s). Jika resultan arahnya ke bawah maka material akan dapat dihancurkan karena terjepit oleh roll.
Hancurnya material dalam roll crushing dibedakan menjadi :
Choke Crushing
Penghancuran material tidak hanya dilakukan oleh permukaan roll tetapi juga aoleh sesama material
Free Crushing
Yaitu material yang masuk langsung dihancurkan oleh roll.
Kecepatan crushing tergantung pada kecepatan pemberian umpan (feed rate) dan macam reduksi yang diinginkan.
Tertiary Crushing
Tertiary Crushing dilakukan untuk mendapatkan ukuran batuan yang lebih halus, sehingga derajat leberasi mineral dapat lebih tinggi. Hal ini dilakukan apabila dipandang perlu untuk mengolah mineral dengan proses konsentrasi, dimana dibutuhkan butiran mineral dengan ukuran yang halus. Tertiary crushing umunya dilakukan dengan menggunakan alat giling (mill), yaitu silinder dari baja yang didalamnya diisi grinding media, dan apabila silinder diputar pada as-nya akan terjadi grinding action.
Dalam pengertiannya grinding berada dengan crushing. Pada crushing penghancurannya disebabkan oleh gaya tekan (impact) dipakai untuk material yang kasar, sedangkan grinding penghancurannya oleh gaya gesekan (rubbing) dan biasanya dipakai untuk material yang halus (max. 6 mesh).
Pada mulanya grinding menunjukkan cara penghancuran dimana suatu benda berat meluncur atau bergeludung diatas benda lain, sedangkan benda yang akan dihancurkan berada diantaranya. Alat yang melakukan grinding media yang bersama-sama batuan yang akan dihancurkan dibuat jungkir balik (tumble) didalam silinder yang berputar, disebut tumbling mill atau Revolving Mill.
Tumbling Mill
Tumbling Mill atau Revolving mill terdiri dari satu shell berbentuk silinder yang pada dinding dalamnya dilapisi dengan liner (pelapis) dan dimuati grinding media, kemudian diputar pada as-nya yang horizontal.
Shell silinder dibuat dari plat baja, pelapis liner yang dapat diganti-ganti dibuat dari baja atau alloy, sedang grinding media terdiri dari bola-bola baja, bola kramik atau batuan yang relative bulat atau batang-batang baja. Kalau shell silinder yang berisi bola-bola baja dan yang berputar pada as-nya kedalamnya dimasukkan batuan yang akan dihancurkan melalui lubang pemasukan pada salah satu ujung silinder, maka produknya keluar melalui lubang pengeluaran pada ujung yang lain. Kecepatan perputaran shell silinder dibuat sedemikian rupa, sehingga bola-bola baja terangkut pada dinding silinder dan kemudian jatu bebas menimpa material yang ada didalam shell silinder.
Karena perputaran shell silinder, maka grinding media mengadakan gerakan :
Berputar menurut sumbunya yang sejajar dengan sumbu shell silinder.
Cascading action, menggelundung (berguling) ke bawah.
Cataracting action, jatuh bebas menurut arah parabola dan menimpa material yang ada dibawahnya.
Perputaran shell silinder dan gerakan grinding media mengakibatkan tenaga tumbukan dan menggiling yang akan menghancurkan partikel yang ada dalam Tumbling mill. Proses penghancuran (grinding) dapat dilakukan dalam keadaan kering atau basah. Partikel-partikel yang sudah halus dapat keluar dari shell silinder secara overflow (overflow discharge mill) atau melalui grade, yaitu plat yang berlubang-lubang pada ujung pengeluaran (grade discharge mill).
Kalsifikasi Tumbling mill ini dilakukan berdasrkan grinding media, perbandingan ukuran shell silinder dan metoda pengeluaran (discharge).
Ball Mill
Ball Mill adalah Tumbling mill yang mempunyai ukuran panjang kira-kira sama dengan diameternya dan berisi grinding media berupa bola-bola baja atau alloy. Bentuknya dapat berupa silinder disebut cylindrical.
Ball Mill atau berbentuk cone disebut conical Ball Mill. Posisi grinding media pada Cylindrical ball mill terbagi rata sepanjang shell, sedangkan pada conical ball mill terbagi menurut bola-bola baja yang sama dengan diameter shell. Jadi bola-bola baja yang besar berada pada diameter shell yang besar untuk menghancurkan partikel besar, sedang bola-bola baja yang kecil (sudah aus) berada pada cone section dekat ujung pengeluaran untuk menghancurkan partikel yang sudah halus.
Feed (umpan) untuk ball mill dapat berukuran 3 inci (max) dan digiling sampai menjadi 50 mesh (0,29 mm). kalau feed (umpan) makin kecil, maka produknya dapat lebih halus lagi (200 mesh = 0,074 mm).
Dalam operasi ball mill kecepatan perputan shell silinder harus dibuat setinggi mungkin, tetapi dihindarkan agar muatanya (grinding media dan batuan) tidak ikut berputar bersama shell silinder.
Rod Mill
Rod Mill bentuknya hamper sama dengan Ball mill, berbentuk shell silinder dengan ukuran panjangnya lebih besar dari diameternya (1 1/3 – 3 kali), dimuati dengan grinding media berupa batang-batang baja (stel rod) pengganti bola-bola baja.
Tube Mill
Tube Mill lebih mirip Ball Mill yang panjangnya dan diameternya relative lebih kecil, ukuran standar 5 ft.6 in. diameter dan 22 ft. panjang. Grinding media biasanya dipakai pebbles (bola-bola keramik) atau bola-bola besi.
Ball Mill Clasifier Cirkuit
Pada pemakaian Ball Mill di pabrik pengolahan biasanya dirangkaikan secara tertutup dengan alat classifier. Alat Clasifier ini akan mengkalsifikasikan produk hasil giling alat mill menjadi 2 bagian, yaitu underflow (yang kasar) dan overflow (yang halus). Underflow partikel yang masih kasar dikembalikan kedalam Ball Mill Untik digiling kembali, sedangkan overflow partikel yang sudah memenuhi ukuran kehalusan yang diinginkan, dialirkan ke proses selanjutnya. Materual dikembalikan kedalam Ball Mill disebut juga dengan “Circulating load” sedangkan perbandingan berat antara material yang dikembalikan dengan umpan (feed) yang baru masuk kedalam Mill disebut (Circulating Load Ratio).
BAB IV
PENUTUP
Kesimpulan
Cara menghitung persentase umpan suatu bahan galian yang masuk dalam suatu alat penghancur ataupun alat pengayak yaitu :
Berat Umpan (%) = (berat over / under (%) × berat over / under (ton))/(∑ berat over / under (%)) ×100%
Cara menghitung persentase berat oversize dan undersize suatu bahan galian yaitu :
R1 = (berat oversize (%) × berat oversize (ton))/(berat umpan (%) × berat umpan (ton)) ×100%
R2 = (berat undersize (%) × berat undersize (ton))/(berat umpan (%) × berat umpan (ton)) ×100%
ER = (R1 × R2) × 100%
Saran
Diharapkan agar jadwal praktikum pengolahan bahan galian lebih konsisten, sehingga praktikan bisa lebih siap menghadapi praktikum yang dilaksanakan.
Diharapkan agar literatur-literatur yang digunakan lebih lengkap dan detail, sehingga praktikan bisa lebih mudah memahami dan mengerti acara praktikum yang dilakukan.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pengolahan Bahan galian atau Mineral Dressing adalah istilah umum yang biasa dipergunakan untuk proses pengolahan semua jenis bahan galian/mineral yang berasal dari endapan-endapan alam pada kulit bumi, untuk dipisahkan menjadi produk-produk berupa satu macam atau lebih mineral berharga dan sisanya dianggap sebagai mineral kurang berharga, yang terdapat bersama-sama dalam alam.
Dengan demikian pengolahan bahan galian dapat juga meliputi :
1. Mineral Dressing, yaitu proses pengolahan bahan galian anorganik secara mekanis tanpa merubah sifat-sifat kimia dan fisik dari mineral-mineral tersebut atau perubahan hanya sebagian dari sifat fisik mineral tersebut.
2. Extractive Metallurgy, juga merupakan pengolahan bahan galian anorganik, tetapi dalam prosesnya mineral-mineral tersebut mengalami perubahan seluruhnya atau sebagian dari sifat kimia dan fisik mineral-mineral tersebut.
3. Fuel Technology, yaitu proses pengolahan bahan galian organik dimana dalam prosesnya mengalami perubahan seluruhnya atau sebagian dari sifat kimia dan fisik mineral-mineral tersebut.
Secara umum Mineral Dressing adalah suatu proses pengolahan bahan galian/mineral hasil penambangan guna memisahkan mineral berharga dari mineral pengotornya yang kurang berharga, yang terdapatnya bersama-sama (gangue mineral). Proses Pengolahan berlangsung secara mekanis tanpa merubah sifat-sifat kimia dan fisik dari mineral-mineral tersebut atau hanya sebagian dari sifat fisik saja yang berubah. Hal ini dapat dilakukan dengan jalan :
1. Memperkecil ukuran bahan atau mineral-mineral tersebut, sehingga terjadi liberasi sempurna dari partikel-partikel yang tidak sejenis satu sama lain.
2. Memisahkan partikel-partikel yang tidak sama komposisi kimianya atau berbeda sifat fisiknya.
Pemisahan bahan galian ini harus bisa sesuai dengan prosedur, dalam artian harus menggunakan alat-alat pemisah yang sesuai dengan kondisi fisik maupun kondisi kimia bahan galian tersebut, ini bertujuan agar konsentrat yang ingin dipisahkan dari tailing bahan galian tersebut bisa terpisah secara sempurna dan bisa lebih optimal dalam proses pemisahannya. Oleh karena itu, perlu dilakukan sebuah eksperimen terhadap bahan galian maupun alat-alat yang digunakan dalam proses pemisahannya agar bisa lebih mengenal proses pengolahan bahan galian dan bisa lebih mudah mengoperasikan alat-alat dalam pengolahan bahan galian ke depannya.
1.2 Maksud dan Tujuan
Adapun maksud dan tujuan dari pelaksanaan praktikum pengolahan bahan galian acara crushing dan grinding ini antara lain :
a. Mempelajari cara menghitung persentase berat oversize dan undersize suatu bahan galian.
b. Mempelajari cara menghitung persentase umpan suatu bahan galian yang masuk dalam suatu alat penghancur ataupun alat pengayak.
1.3 Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum pengolahan bahan galian acara crushing dan grinding ini antara lain :
• Kertas A4
• Pulpen
• Papan pengalas
• Penggaris
• Hekter
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Kominusi adalah proses mereduksi ukuran butir atau proses meliberasi bijih. Yang dimaksud dengan proses meliberasi bijih adalah proses melepaskan bijih tersebut dari ikatnnya yang merupakan gangue mineral dengan menggunakan alat crusher atau grinding mill. Kominusi terbagi dalam 3 tahap, yaitu primary crushing, secondary crushing dan tertiary crushing.
Primary Crushing
Merupakan tahap penghancuran yang pertama, dimana umpan berupa bongkah-bongkah besar yang berukuran ± 84 x 60 inchi dan produkta berukuran 4 inchi. Beberapa alat untuk primary crushing antara lain :
-Jaw Crusher
Alat ini mempunyai dua jaw, yang satu dapat digerakkan (swing jaw) dan yang lainnya tidak bergerak (fixed jaw). Berdasarkan porosnya jaw crusher terbagi dalam dua macam :
Blake Jaw Crusher, dengan poros di atas
Dodge Jaw Crusher, dengan poros di bawah
Perbandingan Dodge dengan Blake Jaw Crusher, yaitu :
Ukuran produkta pada Blake Jaw lebih heterogen dibandingkan dengan Dodge Jaw yang relatif seragam
Pada Blake Jaw porosnya di atas sehingga gaya yang terbesar mengenai partikel yang terkecil
Pada Dodge Jaw porosnya di bawah sehingga gaya yang terbesar mengenai partikel yang terbesar sehingga gaya mekanis dari Dodge Jaw lebih besar doibandingkan dengan Blake Jaw
Kapasitas Dodge Jaw jauh lebih kecil dari Blake Jaw pada ukuran yang sama
Pada Dodge Jaw sering terjadi penyumbatan
Istilah-istilah pada Jaw Crusher, antara lain :
Setting Block, bagian dari jaw crusher untuk mengatur agar lubang ukuran sesuai dengan yang dikehendaki. Bila setting block dimajukan, maka jarak antara fixed jaw dengan swing jaw menjadi lebih pendek atau lebih dekat, dan sebaliknya.
Toggle, bagian dari jaw crusher yang berfungsi untuk mengubah gerakan naik turun menjadi maju mundur
Pitman, berfungsi untuk merubah gerakan berputar dari maju mundur menjadi gerakan naik turun
Swing Jaw, bagian dari jaw crusher yang dapat bergerak akibat gerakan atau dorongan toggle
Fixed Jaw, bagian dari jaw crusher yang tidak bergerak/diam
Mouth, bagian mulut jaw crusher yang berfungsi sebagai lubang penerimaan umpan
Throat, bagian paling bawah yang berfungsi sebagai lubang pengeluaran
Gape, adalah jarak mendatar pada mouth
Set, adalah jarak mendatar pada throat
Closed Setting, adalah jarak antara fixed jaw dengan swing jaw pada saat swing jaw ekstrim ke depan
Open Setting, adalah jarak antara fixed jaw dengan swing jaw pada saat swing jaw ekstrim ke belakang
Throw, selisih jarak pelemparan antara open setting dengan close setting
Nip Angle, sudut yang dibentuk dengan garis singgung yang dibuat melalui titik singgung antara jaw dengan batuan
Khusus untuk gape adalah jarak mendatar pada mouth yang diukur pada bagian mouth dimana umpan yang dimasukkan bersinggungan dengan mouth. Jadi besarnya gape selalu berubah-ubah menurut besarnya umpan.
Pecahnya batuan dari jaw crusher karena adanya :
Daya tahan batuan lebih keci dari gaya yang menekan
Nip angle
Resultante gaya yang arahnya ke bawah
Gaya-gaya yang ada pada jaw crusher, adalah :
Gaya tekan (aksi)
Gaya gesek
Gaya gravitasi
Gaya yang menahan (reaksi)
Arah-arah gaya tergantung dari kemiringan atau sudutnya. Resultante gaya akhir arahnya harus ke bawah, yang berarti material itu dapat dihancurkan. Tapi jika gaya itu arahnya ke atas maka material itu hanya meloncat-loncat ka atas saja.
Faktor-faktor yangmempengaruhi efisiensi jaw crusher :
Lebar lubang bukaan
Variasi dari throw
Kecepatan
Ukuran umpan
Reduction ratio (RR)
Kapasitas yang dipengaruhi oleh jumlah umpan per jam dan berat jenis umpan
Reduction ratio merupakan perbandingan antar ukuran umpan dengan ukuran produk. Reduction ratio yang baik untuk ukuran primary crushing adalah 4 – 7, sedangkan untuk secondary crushing adalah 14 – 20 dan fine crushing (mill) adalah 50 -100.
Terdapat empat macam reduction ratio, yaitu :
Limiting Reduction Ratio
Yaitu perbandingan antara tebal/lebar umpan dengan tebal/lebar produk
LRR = tF/tP = wF/wP
dimana :
tF = tebal umpan
tP = tebal produk
wF = lebar umpan
wP = lebar produk
Working Reduction Ratio
Perbandingan antara tebal partikel umpan (tF) yang terbesar dengan efective set (Se) dari crusher.
WRR = tF/Se
Apperent Reduction Ratio
Perbandingan antara effective gate (G) dengan effective set (So)
ARR = (0.85 G)/So
Reduction Ratio 80 (R80)
Perbandingan antara lubang ayakan umpan dengan lubang ayakan produk pada kumulatif 80%.
Kapasitas jaw crusher dipengaruhi oleh :
Gravitasi
Kekerasan material
Keliatan material
Kandungan air/kelembaban
Menurut Taggart, kapasitas jaw crusher dinyatakan dalam suatu rumus empiris :
T = 0,6 LS
dimana :
T = kapasitas, ton/jam
L = panjang dari lubang penerimaan
S = lebar dari lubang pengeluaran
Gyratory Crusher
Crusher jenis ini mempunyai kapasitas yang lebih besar jika dibandingkan dengan jaw crusher. Gerakan dari gyratory crusher ini berputar dan bergoyang sehingga proses penghancuran berjalan terus menerus tanpa selang waktu. Berbeda dengan jaw crusher yang proses penghancurannya tidak continue, yaitu pada waktu swing jaw bergerak ke belakang sehingga ada material-material yang tidak mengalami penggerusan.
Macam-macam gyratory crusher :
Suspended Spindel Gyratory Crusher
Pararell Pinch Crusher
Perbedaan utama jenis ini dari suspended spindel, terletak pada gerakan crushing head-nya. Gerakan crushing head pada prarell pinch menghasilkan bentuk cone yang tajam dengan puncak dalam keadaan menggantung sehingga menghasilkan gerakan berputar yang dapat menghancurkan umpan sepanjang daerah permukaan crushing head.
Bentuk-bentuk head dan concave pada gyratory crusher adalah :
Straight head and concave
Curved head and concave
Kedua jenis head dan concave ini perbedaanya hanya pada permukaannya, yaitu yang pertama adalah rata dan yang kedua melengkung.
Kapasitas gyratory crusher lebih besar disbanding dengan jaw crusher pada ukuran umpan yang sama. Oleh Taggart, kapasitas gyratory dihitung dengan rumus :
T = 0,75So (L - G)
dimana :
T = kapasitas, ton/jam
G = gape, inch
So = open set, inch
Kapasitas gyratory crusher tergantung pada :
Sifat alamiah material yang dihancurkan, seperti kekerasan, keliatan dan kerapuhan
Permukaan concave dan crushing head terhadap umpan akan mempengaruhi gesekan antara material dengan bagian pemecah (concave dan head)
Kandungan air, seting, putaran dan gape
Perbedaan antara gyratory dan jaw crusher adalah :
Pemasukan umpan, jaw crusher pemasukannya tidak kontinyu sedangkan gyratory kontinyu
Gyratory alatnya lebih besar dan bagian-bagiannya tidak mudah dilepas
Kapasitas gyratory lebih besar dari jaw crusher, karena pemasukan umpan dapat kontinyu dan penghancurannya merata
Pemecahan pada jaw lebih banyak tekanan, tetapi pada gyratory crusher gaya geseknya lebih besar walaupun ada gaya tekannya. Pada gyratory kalau berputarnya cepat, produkta yang dihasilkan relatif kecil.
Secondary Crushing
Merupakan tahap penghancuran kelanjutan dari primary crushing, dimana umpan berukuran lebih kecil dari 6 inchi produkta berukuran 0.5 inchi. Beberapa alat untuk secondary crushing antara lain :
Jaw Crusher (kecil)
Gyratory Crusher (kecil)
Cone Crusher
Alat ini merupakan secondary crusher yang penggunaannya lebih ekonomis. Cone crusher hampir sama dengan gyratory crusher, perbedaannya terletak pada :
Crushing surface terluar bekerja sedemikian rupa sehingga luas lubang pengeluaran dapat bertambah
Crushing surface terluar bagian atasnya dapat diangkat sehingga material yang tidak dapat dihancurkan dapat dikeluarkan
Macam-macam cone crusher :
Simon Cone Crusher
Alat ini dibagi menjadi dua jenis, yaitu :
Standart crusher type, yaitu untuk mereduksi umpan yang berukuran kasar
Short head crusher type, yaitu untuk mereduksi umpan berukuran halus
Telsmith Gyrasphere Crusher
Crushing head dari alat ini berbentuk bulat (sphere) yang terbuat dari baja dengan cutter shell bergerak naik turun. Dalan cone crusher crushing head adalah rata dan perbandingan antara tinggi dengan diameternya 1 : 3. Unpan dari cone crusher harus dalam keadaan kering karena jika basah akan mengakibatkan choking.
Hammer Mill
Hammer mill dipakai dalam secondary crusher untuk memperkecil produk dari primary crushing dengan ukuran umpan yang diperbolehkan adalah kurang dari satu inch. Alat ini merupakan satu-satunya alat yang berbeda cara penghancurannya dibandingkan alat secondary crushing lainnya. Pada hammer mill proses penghancuran menggunakan shearing stress, sedangkan pada secondary crushing lainnya menggunakan compressive stress.
Roll Crusher
Alat ini terdiri dari dua silinder baja dan masing-masing dihubungkan pada as (poros) sendiri-sendiri. Silinder ini hanya satu saja yang berputar dan lainnya diam, tapi karena adnya material yang masuk dan pengaruh silinder lainnya maka silinder ini ikut berputar juga. Putaran masing-masing silinder tersebut berlawanan arah sehingga material yang ada diatas roll akan terjepit dan hancur.
Bentuk dari roll crusher ada dua macam, yaitu :
Rigid Roll
Alat ini pada porosnya tidak dilengkapi dengan pegas, sehingga kemungkinan patah pada poros sangat besar. Roll yang berputar hanya satu saja, tapi ada juga yang keduanya berputar.
Spring Roll
Alat ini dilengkapi dengan pegas sehingga kemungkinan porosnya patah sangat kecil sekali. Dengan adanya pegas maka roll dapat mundur dengan sendirinya bila ada material yang sangat keras, sehingga tidak dapat dihancurkan dan material itu akan jatuh.
Dari gambar diatas diketahui diameter roll (D) dan diameter material (d), gaya normal (N), gaya tangensial (T) dan resultante (R) dari gaya normal dan gaya tangensial, nip angle (n), setting (s). Jika resultan arahnya ke bawah maka material akan dapat dihancurkan karena terjepit oleh roll.
Hancurnya material dalam roll crushing dibedakan menjadi :
Choke Crushing
Penghancuran material tidak hanya dilakukan oleh permukaan roll tetapi juga aoleh sesama material
Free Crushing
Yaitu material yang masuk langsung dihancurkan oleh roll.
Kecepatan crushing tergantung pada kecepatan pemberian umpan (feed rate) dan macam reduksi yang diinginkan.
Tertiary Crushing
Tertiary Crushing dilakukan untuk mendapatkan ukuran batuan yang lebih halus, sehingga derajat leberasi mineral dapat lebih tinggi. Hal ini dilakukan apabila dipandang perlu untuk mengolah mineral dengan proses konsentrasi, dimana dibutuhkan butiran mineral dengan ukuran yang halus. Tertiary crushing umunya dilakukan dengan menggunakan alat giling (mill), yaitu silinder dari baja yang didalamnya diisi grinding media, dan apabila silinder diputar pada as-nya akan terjadi grinding action.
Dalam pengertiannya grinding berada dengan crushing. Pada crushing penghancurannya disebabkan oleh gaya tekan (impact) dipakai untuk material yang kasar, sedangkan grinding penghancurannya oleh gaya gesekan (rubbing) dan biasanya dipakai untuk material yang halus (max. 6 mesh).
Pada mulanya grinding menunjukkan cara penghancuran dimana suatu benda berat meluncur atau bergeludung diatas benda lain, sedangkan benda yang akan dihancurkan berada diantaranya. Alat yang melakukan grinding media yang bersama-sama batuan yang akan dihancurkan dibuat jungkir balik (tumble) didalam silinder yang berputar, disebut tumbling mill atau Revolving Mill.
Tumbling Mill
Tumbling Mill atau Revolving mill terdiri dari satu shell berbentuk silinder yang pada dinding dalamnya dilapisi dengan liner (pelapis) dan dimuati grinding media, kemudian diputar pada as-nya yang horizontal.
Shell silinder dibuat dari plat baja, pelapis liner yang dapat diganti-ganti dibuat dari baja atau alloy, sedang grinding media terdiri dari bola-bola baja, bola kramik atau batuan yang relative bulat atau batang-batang baja. Kalau shell silinder yang berisi bola-bola baja dan yang berputar pada as-nya kedalamnya dimasukkan batuan yang akan dihancurkan melalui lubang pemasukan pada salah satu ujung silinder, maka produknya keluar melalui lubang pengeluaran pada ujung yang lain. Kecepatan perputaran shell silinder dibuat sedemikian rupa, sehingga bola-bola baja terangkut pada dinding silinder dan kemudian jatu bebas menimpa material yang ada didalam shell silinder.
Karena perputaran shell silinder, maka grinding media mengadakan gerakan :
Berputar menurut sumbunya yang sejajar dengan sumbu shell silinder.
Cascading action, menggelundung (berguling) ke bawah.
Cataracting action, jatuh bebas menurut arah parabola dan menimpa material yang ada dibawahnya.
Perputaran shell silinder dan gerakan grinding media mengakibatkan tenaga tumbukan dan menggiling yang akan menghancurkan partikel yang ada dalam Tumbling mill. Proses penghancuran (grinding) dapat dilakukan dalam keadaan kering atau basah. Partikel-partikel yang sudah halus dapat keluar dari shell silinder secara overflow (overflow discharge mill) atau melalui grade, yaitu plat yang berlubang-lubang pada ujung pengeluaran (grade discharge mill).
Kalsifikasi Tumbling mill ini dilakukan berdasrkan grinding media, perbandingan ukuran shell silinder dan metoda pengeluaran (discharge).
Ball Mill
Ball Mill adalah Tumbling mill yang mempunyai ukuran panjang kira-kira sama dengan diameternya dan berisi grinding media berupa bola-bola baja atau alloy. Bentuknya dapat berupa silinder disebut cylindrical.
Ball Mill atau berbentuk cone disebut conical Ball Mill. Posisi grinding media pada Cylindrical ball mill terbagi rata sepanjang shell, sedangkan pada conical ball mill terbagi menurut bola-bola baja yang sama dengan diameter shell. Jadi bola-bola baja yang besar berada pada diameter shell yang besar untuk menghancurkan partikel besar, sedang bola-bola baja yang kecil (sudah aus) berada pada cone section dekat ujung pengeluaran untuk menghancurkan partikel yang sudah halus.
Feed (umpan) untuk ball mill dapat berukuran 3 inci (max) dan digiling sampai menjadi 50 mesh (0,29 mm). kalau feed (umpan) makin kecil, maka produknya dapat lebih halus lagi (200 mesh = 0,074 mm).
Dalam operasi ball mill kecepatan perputan shell silinder harus dibuat setinggi mungkin, tetapi dihindarkan agar muatanya (grinding media dan batuan) tidak ikut berputar bersama shell silinder.
Rod Mill
Rod Mill bentuknya hamper sama dengan Ball mill, berbentuk shell silinder dengan ukuran panjangnya lebih besar dari diameternya (1 1/3 – 3 kali), dimuati dengan grinding media berupa batang-batang baja (stel rod) pengganti bola-bola baja.
Tube Mill
Tube Mill lebih mirip Ball Mill yang panjangnya dan diameternya relative lebih kecil, ukuran standar 5 ft.6 in. diameter dan 22 ft. panjang. Grinding media biasanya dipakai pebbles (bola-bola keramik) atau bola-bola besi.
Ball Mill Clasifier Cirkuit
Pada pemakaian Ball Mill di pabrik pengolahan biasanya dirangkaikan secara tertutup dengan alat classifier. Alat Clasifier ini akan mengkalsifikasikan produk hasil giling alat mill menjadi 2 bagian, yaitu underflow (yang kasar) dan overflow (yang halus). Underflow partikel yang masih kasar dikembalikan kedalam Ball Mill Untik digiling kembali, sedangkan overflow partikel yang sudah memenuhi ukuran kehalusan yang diinginkan, dialirkan ke proses selanjutnya. Materual dikembalikan kedalam Ball Mill disebut juga dengan “Circulating load” sedangkan perbandingan berat antara material yang dikembalikan dengan umpan (feed) yang baru masuk kedalam Mill disebut (Circulating Load Ratio).
BAB IV
PENUTUP
Kesimpulan
Cara menghitung persentase umpan suatu bahan galian yang masuk dalam suatu alat penghancur ataupun alat pengayak yaitu :
Berat Umpan (%) = (berat over / under (%) × berat over / under (ton))/(∑ berat over / under (%)) ×100%
Cara menghitung persentase berat oversize dan undersize suatu bahan galian yaitu :
R1 = (berat oversize (%) × berat oversize (ton))/(berat umpan (%) × berat umpan (ton)) ×100%
R2 = (berat undersize (%) × berat undersize (ton))/(berat umpan (%) × berat umpan (ton)) ×100%
ER = (R1 × R2) × 100%
Saran
Diharapkan agar jadwal praktikum pengolahan bahan galian lebih konsisten, sehingga praktikan bisa lebih siap menghadapi praktikum yang dilaksanakan.
Diharapkan agar literatur-literatur yang digunakan lebih lengkap dan detail, sehingga praktikan bisa lebih mudah memahami dan mengerti acara praktikum yang dilakukan.
Postingan
