1
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Proses preparasi pada proses pengolahan bahan galian, dimana mineral sebelum menjadi bijih berupa bongkahan bahan galian yang kemudian diproses dengan dengan proses crushing dan grinding dan grinding . Proses crushing merupakan merupakan proses reduksi ukuran dengan meremukan bongkahan bijih dengan cara memberikan tekanan atau gaya sehingga bongkahan akan pecah. Pada proses berikutnya, yaitu grinding dimana mekanisme pengecilan ukuran dilakukan dengan cara diberikan gaya dari material lain yang lebih keras atau dari bijih itu sendiri. Salah satu alat yang digunakan digunakan untuk proses grinding ini adalah Rod adalah Rod Mill . Alat ini digunakan untuk menghasilkan atau mengecilkan ukuran bijih.
1.2
Tujuan Percobaan
Adapun Adapun tujuan tujuan dari dari percob percobaan aan ini adalah adalah untuk untuk menget mengetahu ahuii pengar pengaruh uh parameter waktu dan jumlah media gerus pada hasil produk grinding dan dan proses Rod Mill .
1.3
Batasan Masala
Adapun Adapun batasan masalah dalam praktikum ini dibagi dibagi menjadi menjadi dua, yaitu variab variabel el bebas bebas dan variab variabel el terikat terikat.. Variabel riabel bebasny bebasnyaa adalah adalah jumlah jumlah media media penggerus yaitu 5, 8, 8, dan juga waktu yaitu 5 menit, 5 menit, dan ! menit. Sedang Sedangkan kan variab variabel el terikat terikatnya nya adalah adalah massa massa dan "raksi "raksi ukura ukuran n batuba batubara ra yang yang dihasilkan pada saat proses Rod proses Rod Mill .
1.!
"#ste$at#ka Pe Penul#san
Sistem Sistemati atika ka penuli penulisan san lapora laporan n ini terdiri terdiri dari dari lima lima bab sebaga sebagaii kajian kajian utama. #ab $ menjelaskan latar belakang, tujuan percobaan, batasan masalah, dan sistematika penulisan laporan yang digunakan. #ab $$ merupakan tinjauan pustaka
2
yang berisi teori singkat yang terkait dengan percobaan yang dilakukan. #ab $$$ menjelaskan mengenai metode percobaan yang dilakukan. #ab $V menjelaskan mengenai hasil percobaan dan pembahasan berdasarkan tinjauan pustaka dari data yang yang telah telah dipero diperoleh leh.. #ab V memuat memuat kesimp kesimpulan ulan dari dari percob percobaan aan yang yang telah telah dilaku dilakukan kan,, yang yang dileng dilengkap kapii dengan dengan saran saran seputa seputarr percob percobaan aan.. Sebagai Sebagai kajian kajian tambahan, di akhir laporan terdapat lampiran yang memuat contoh perhitungan, jawaban pertanyaan dan tugas khusus, gambar alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum serta blanko percobaaan.
3
BAB II TIN%UAN PU"TA&A
2.1
Pengolaan Baan 'al#an
Pengolahan #ahan %alian atau Mineral Dressing adalah istilah umum yang biasa dipergunakan untuk proses pengolahan semua jenis bahan galian atau 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. 'Sudarsono, ((() Secara umum, mineral dressing adalah suatu proses pengolahan bahan galian hasil penambangan guna memisahkan mineral berharga dari mineral pengotornya yang kurang berharga yang terdapat bersama&sama * gangue mineral +. husus untuk batubara, proses pengolahan itu disebut pencucian batubara *coal washing + atau preparasi batubara *coal preparation+. Proses pengolahan berlangsung secara mekanis tanpa merubah si"at&si"at kimia dari mineral&mineral tersebut atau hanya sebagian dari si"at "isik saja yang berubah. -al ini dapat dilakukan dengan cara . /emperkecil ukuran bahan atau mineral&mineral tersebut, sehingga terjadi liberasi sempurna dari partikel&partikel yang tidak sejenis satu sama lain. 0. /emisahkan partikel&partikel yang tidak sama komposisi kimianya atau berbeda si"at "isiknya. Proses pemisahan mineral berharga dari mineral pengotornya * gangue mineral + yang kurang berharga terdiri dari beberapa langkah, yaitu . Comminution Comminution merupakan proses mereduksi ukuran butir sehingga menjadi lebih kecil dari ukuran semula. -al ini dapat dilakukan dengan crushing dan grinding . Grinding digunakan untuk proses basah dan kering, sedangkan crushing digunakan untuk proses kering
4
saja. Selain untuk mereduksi ukuran butir, kominusi dimaksudkan juga untuk meliberasikan bijih, yaitu proses melepas mineral tersebut dari ikatan yang merupakan gangue mineral. 1ntuk melakukan hal ini digunakan alat crusher dan grinding mill . ominusi merupakan salah satu tahapan pada pengolahan bijih, mineral atau bahan galian. Pada kominusi, bijih atau mineral dari tambang yang berukuran besar lebih daripada meter dapat dikecilkan menjadi bijih berukuran kurang daripada !! mikron. 2ahapan dari kominusi antara lain a. Peremukan, crushing biasanya digunakan
untuk pengecilan
ukuran sampai ukuran bijih kurang lebih 0! mm, sedangkan penggerusan, grinding digunakan untuk pengecilan ukuran mulai dari 0! mm sampai halus. 1mumnya pengecilan ukuran bijih dilakukan secara bertahap yaitu •
Peremukan tahap pertama, primary crushing , mengecilkan ukuran bijih sampai ukuran 0! cm.
•
Peremukan tahap kedua, secondary crushing , mengecilkan ukuran bijih dari sekitar 0! cm sampai 5 cm.
•
Peremukan tahap ketiga, tertiary crushing , mengecilkan ukuran bijih dari 5 cm menjadi sekitar cm
b. Penggerusan kasar * grinding + untuk mengecilkan ukuran bijih mulai dari sekitar cm menjadi selkitar mm. c. Penggerusan halus * fine grinding + untuk mengecilkan ukuran bijih mulai dari mm menjadi kurang dari !,!35 mm. 0. Sizing Sizing merupakan pengelompokan mineral, dalam pengelompokan mineral ini dapat dilakukan dengan cara •
Screening merupakan pemisahan besar butir mineral berdasarkan lubang ayakan, sehingga hasilnya seragam. Alat pada proses ini dinamakan screen.
5
•
4lassi"ying merupakan pemisahan butir mineral yang mendasarkan atas kecepatan jatuh material dalam suatu media *air, udara+, sehingga hasilnya tidak seragam. Alat untuk melakukan. Alat pada proses ini dinamakan classi"ier.
. Concentration Concentration merupakan proses pemisahan antara mineral yang berharga dengan mineral yang tak berharga, sehingga didapat kadar yang lebih tinggi dan menguntungkan. Pemisahan ini ada beberapa cara yang mendasarkan atas si"at "isik mineral, diantaranya adalah •
6arna, kilap dan bentuk kristal, onsentrasi yang dilakukan dengan tangan biasa *hand picking+.
•
Specific gravity (gravity concentration) adalah konsentrasi berdasarkan berat jenisnya. 7alam hal ini, ada tiga macam yakni Flowing film concentration !igging "eavy Media Separation dan "eavy #i$uid Separation.
•
Magnetic suscepti%ility, setiap mineral akan mempunyai si"at kemagnetan yang berbeda yakni ada yang kuat, lemah dan bahkan ada yang tidak sama sekali tertarik oleh magnet. #erdasarkan si"at kemagnetan yang berbeda&beda itulah mineral dapat dipisahkan dengan alat yang disebut magnetic separator .
•
Conductivity, mineral itu ada yang bersi"at konduktor dan non konduktor. 1ntuk memisahkan mineral jenis ini diperlukan alat yang disebut "igh &ension Separator , dan hasil yang didapat adalah mineral konduktor dan non konduktor.
•
Si"at permukaan mineral, permukaan mineral itu ada yang bersi"at senang dan tidak senang terhadap gelembung udara. /ineral yang senang terhadap udara akan menempel pada gelembung udara sedangkan mineral yang senang terhadap air tidak akan menempel
6
pada gelembung udara. 1ntuk mengubah agar mineral yang senang terhadap air menjadi senang terhadap udara digunakan suatu reagen kimia, yang mana reagen ini hanya menyelimuti permukaan mineral itu saja *tidak bereaksi dengan mineral+. 7engan memberi gelembung udara maka mineral akan terpisah. Sehingga antara mineral yang dikehendaki dengan yang tidak dikehendaki dapat dipisahkan. Proses pemisahan semacam ini disebut dengan "lotasi. . Dewatering Dewatering merupakan proses pemisahan antara cairan dengan padatan.
2.2 Grinding
Grinding merupakan proses lanjutan setelah proses crushing . Grinding juga dapat dikatakan sebagai tahap akhir dari unit operasi kominusi. Pada dasarnya grinding ini hanya menghaluskan material atau umpan dari proses crushing sesuai dengan kehendak yang diinginkan, biasanya umpan yang dimasukan kedalam proses grinding memiliki ukuran umpan berkisar 05 mm. Grinding adalah solusi untuk masalah penerapan gaya "raktur yang kecil dalam jumlah partikel yang besar. 7alam grinding terjadi e"ek yang digunakan untuk menghancurkan "raktur. Grinding biasanya di lakukan dalam %all mills, tu%e mills pe%%le mills dan rod mills. %rinding dapat terjadi karena adanya kikisan dan kompresi a. ikisan dapat disebabkan oleh bola media yang menggelinding pada permukaan mill sehingga terjadi pengikisan. b. ompresi dapat disebabkan adanya gaya berat yang diterima bijih saat diputar didalam mill . Sehingga gaya berat ini merupakan gaya berian oleh bijih yang berada diatasnya
2.3
&arakter#st#k Grinding
7
2.3.1 Grinding secara Basa atau &er#ng
#erikut ini merupakan beberapa "aktor yang mempengaruhi grinding secara basah atau kering a. etersediaan air dalam proses grinding. b. %rinding secara basah memerlukan daya yang lebih kecil dalam per ton materialnya. c. %rinding secara basah membutuhkan ruang yang lebih sedkit dibandingkan secara kering. d. %rinding secara basah tidak perlu peralatan pengontrol debu. e. adar air yang rendah sangat penting untuk grinding secara kering
dan
dengan
demikian
mungkin
memerlukan
pengeringan. ". Pada grinding secara basah, sangat memungkinkan terjadinya proses korosi.
2.3.2
(olu$e Muatan
Volume muatan adalah persentase interior mill dengan media penggerus dan ruang kosong antara media. $ni dapat di rumuskan menjadi
4harge volume
¿ 113−126
Hc Dm
............................. *+
7imana -c 9 jarak antara mill atas dengan stationary charge 7m 9 diameter mill dalam garis.
2.3.3
Media Action
Media 'ction adalah awalan yang terbaik dalam hal lapisan halus dan dengan mempertimbangkan aksi bola tunggal. ekuatan mengubah bola terjadi karena adanya gaya pegang bola yang melawan dimana itu merupakan sentri"ugal.
komponen normal dari berat
ditambah dengan gaya
8
Fc=
Mb V 2 m Dm
......................................... *0+
:umus tersebut merupakan cara umum untuk menentukan kecepatan kritis di mana bola tunggal hanya akan terus melawan shell pada siklus penuh, dimana 7/;7m, Nc=
2.!
42.3
√ DM ....................................... *+
Rod Mill
Grinding media pada rod mill adalah batang&batang baja, umpan yang dimasukkan ukurannya lebih kecil dari < inchi dan produknya berukuran & sampai &8 mesh. 1mpan berukuran kecil, karena bila materialnya terlalu besar maka akan menimbulkan cataracting akibatnya batangan baja akan patah. 7engan adanya rod maka tidak akan mengalami over grinding , hal ini karena rod tersebut saling sejajar sehingga umpan yang telah halus tidak akan mengalami penghancuran lagi.
'a$bar 2.1 Skematis Rod Mill
#agian&bagian penting dari mill . Shell , plat baja yang membentuk bagian silinder dari mill , dirancang untuk mampu menahan impact dan beban berat.
&
0. Pelapis *liner +, diletakan pada shell bagian dalam dan harus mampu menahan impact dan beban berat, tahan kikisan, pelapis dibuat bergelombang.
BAB III MET)DE PE*+)BAAN
3.1
D#agra$ Al#r Percobaan
Percobaan ini secara umum digambarkan dalam bentuk diagram alir sehingga memudahkan pelaksanaan percobaan yang dilakukan seperti gambar ..
Menyiapkan bongkahan batubara
Menimbang sampel dan membagi rata massa sampel
penggerus dan menggerus sampel dengan waktu menit selama 5 menit, 5 menit, dan 1 menit s
Memisahkan hasil Rod Mill berdasarkan "raksi ukuran menggunakan s#reen
Menimbang massa dari tiap "raksi ukuran
$ata %engamatan
1
'iteratur (esimpulan
%embahasan
'a$bar 3.1 7iagram Alir Percobaan
3.2
Alat ,an Baan 3.2.1 Alat -ang ,#gunakan
. =eraca >haus 0. /edia penggerus
8 buah
. Rod Mill . Screen 5. Stopwatch ?. Peralatan penunjang praktikum 3.2.2 Baan -ang ,#gunakan
. #atubara ukuran kerikil
3.3
Prose,ur Percobaan
. /enyiapkan bongkahan mineral batubara dan menghancurkan menjadi lebih kecil *kerikil+. 0. /enimbang sampel dan membagi rata berat sampel. . /emasukan bongkahan kedalam rod mill dan menggerus bongkahan dengan waktu selama 5 menit, 5 menit, ! menit dan jumlah media penggerus sebanyak 5, 5, dan 8.
11
. /engeluarkan hasil penggerusan bongkahan. 5. /emisahkan hasil dari proses rod mill berdasarkan "raksi ukuran menggunakan screening . ?. /enimbang berat dari tiap@tiap "raksi ukuran.
12
BAB I( HA"IL DAN PEMBAHA"AN
!.1
Has#l Percobaan
#erdasarkan percobaan yang telah dilakukan, diperoleh data percobaan sebagai berikut
Tabel !.1 Perbedaan waktu penggerusan dan jumlah media penggerus Massa aal /gra$0
aktu /$en#t0
%u$la enggerus
!!
5
5
!!
5
8
!!
!
8
Tabel !.2 7ata -asil Percobaan Massa /gra$0 raks# ukuran /40
!.2
I
II
III
8B
(0
(!,5
8?,?5
&8B !B
0,
,8
,
&!B ?!B
,5
0
&?!B
,35
0,5
5
Pe$baasan
Pada praktikum Rod Mill ini, sampel yang digunakan adalah batubara. /ula&mula, menyiapkan sampel batubara sebanyak sampel lalu menimbang sampel batubara menggunakan neraca >haus hingga diperoleh massa !! gram. Pada praktikum ini, sampel batubara berbentuk seperti kerikil&kerikil karena jika terlalu besar, batubara akan sulit untuk dilakukan proses grinding .
13
Selanjutnya memasukkan sampel ke dalam rod mill . 1ntuk sampel $, waktu penggerusan selama 5 menit dengan jumlah media penggerus yang digunakan sebanyak 5 buah. Sampel $$, waktu yang digunakan selama 5 menit namun jumlah media penggerus yang digunakan sebanyak 8 buah. 7an sampel $$$, waktu yang digunakan lebih lama, yaitu selama ! menit dengan jumlah media yang digunakan sebanyak 8 buah. 2ujuan dilakukan variasi atau perbedaan waktu dan jumlah media penggerus ini adalah untuk mengetahui pengaruh parameter waktu dan jumlah media penggerus pada hasil produk grinding dan proses rod mill , apakah pada proses rod mill ini sampel manakan yang lebih banyak menghasilkan produk halus dibandingkan produk kasar. 7ari hasil percobaan ini, diperoleh data seperti pada table .0 dan dibuat dalam bentuk gra"ik seperti pada gambar . dan .0 dibawah ini !! (! 8! 3! ?! /assa *gram+
8B
5!
&8B !B
!
&!B ?!B
!
&?!B
0! ! !
5
?
3
8
(
!
6aktu *menit+
'a$bar !.1 %ra"ik hubungan antara waktu penggerusan dengan massa sampel
*batubara+
14
Pada gra"ik . terlihat ada penurunan massa untuk produk ukuran paling besar, yaitu 8B dan pada produk ukuran lainnya yang lebih kecil terjadi peningkatan massa. Sebagai contoh pada "raksi ukuran &?!B, sampel $ *5 menit+ diperoleh ,35 gram, sampel $$ *5 menit+ diperoleh ,5 gram dan sampel $$$ *! menit+ diperoleh 5 gram. -al tersebut terjadi karena semakin lama waktu penggerusan, maka sampel akan mengalami penggerusan lebih lama pula sehingga produk halus yang dihasilkan akan lebih banyak, sesuai dengan teori pada proses rod mill bahwa semakin lama waktu penggerusan maka semakin banyak produk halus yang dihasilkan. Secara mekanisme, saat rod mill berputar pada kecepatan v, maka apapun yang berada di dalam rod mill *termasuk sampel dan media penggerus+ akan ikut berputar juga. Sampel dan media penggerus yang berada di dalam rod mill saling bergerak, bertumbukan, bergesekan satu sama lain sehingga menyebabkan sampel akan hancur secara perlahan, sehingga produk halus yang dihasilkan lebih banyak. 7itambah dengan adanya pengaruh dari gaya gravitasi juga menyebabkan terjadinya impact akibat benda yang berjatuh dari atas dan menimpah benda lain yang berada di bawahnya. >leh karena itu, lamanya waktu penggerusan akan menentukan banyaknya produk halus yang dihasilkan dari proses rod mill . Selain pengaruh dari waktu penggerusan, jumlah media penggerus juga menentukan produk yang dihasilkan dari proses rod mill yang terlihat pada gra"ik .0. #erdasarkan gra"ik .0, pengaruh jumlah media penggerus menunjukan hal yang sama seperti pada gra"ik ., yaitu pengaruh waktu penggerusan. -al ini sama seperti pada mekanisme akibat pengaruh waktu punggerusan, hanya saja pengaruh yang lebih diperhatikan adalah gaya gravitasi dan impact yang terjadi. Cika berbicara tentang benda, maka akan lebih "okus pada bentuk, massa, dan kekuatan dan si"at "isik lainnya. Pada praktikumk rod mill ini, media penggerus memiliki bentuk, massa, massa jenis *densitas+, kekerasan serta kekuatan yang lebih besar dari sampel *batubara+, sehingga saat rod mill berputar pada kecepatan v, media penggerus akan memiliki gaya, momentum, dan energi *kinetik saat bergerak dan potensial
15
saat jatuh+ yang lebih besar yang menyebabkan batubara akan hancur perlahan& lahan akibat bertumbukan, bergesekan, maupun terkena impact dari media penggerus saat jatuh. !! (! 8! 3! ?! /assa *gram+
5!
8B
!
&8B !B &!B ?!B
!
&?!B
0! ! ! .5
5
5.5
?
?.5
3
3.5
8
8.5
Cumlah media penggerus
'a$bar !.2 %ra"ik hubungan antara jumlah media penggerus dengan massa
sampel *batubara+ ecepatan putaran rod mill akan menyebabkan sampel dan media penggerus memiliki gaya sentri"ugal. %aya sentri"ugal merupakan gaya yang timbul karena benda bergerak melingkar dan menyebabkan benda tersebut akan menjauhi pusat putaran. Sedangkan gaya gravitasi merupakan gaya yang dimiliki benda karena massanya, artinya setiap benda bermassa akan memiliki gaya gravitasi yang besarnya sebanding dengan massa benda tersebut. 7ari gaya&gaya yang bekerja pada benda tersebut, dapat diketahui bahwa jika kecepatan putaran rod mill itu tidak terlalu cepat *gaya sentri"ulgar D gaya gravitasi+ maka sampel dan media penggerus akan mengalami gerak jatuh bebas. Sebaliknya, jika putaran rod mill terlalu cepat *gaya sentri"ulgar ; gaya gravitasi+ maka sampel dan media penggerus akan menempel di dinding rod mill.
16
#esarnya gaya sentri"ugal yang bekerja pada benda di dalam rod mill ditentukan oleh rumus berikut ini F s=
r=
1 2
mv
2
.................................................. *+
r
D
..................................................... *5+
Subtitusikan persamaan *5+ ke persamaan *+, sehingga diperoleh rumus Es 9
2mv
D
2
.................................................. *?+
Saat gaya sentri"ugal yang dialami batubara dan media penggerus lebih besar dari gaya gravitasinya, maka keduanya akan lebih banyak mengalami gesekan, akan tetapi jika gaya sendtri"ugalnya lebih kecil dari gaya gravitasinya, maka keduanya akan sering mengalami impact ataupun bertumbukan. Cumlah media penggerus akan sangat menentukan banyaknya produk halus yang dihasilkan dari proses rod mill ini. arena semakin banyak jumlah media penggerus, maka terjadinya
proses
penggerusan akibat
gaya&gaya
yang
ditimbulkan lebih banyak terjadi sehingga produk halus yang dihasilkan lebih banyak juga. Pada percobaan ini, kecepatan putaran rod mill dibuat tetap dan sama pada setiap sampel sehingga tidak berpengaruh atau tidak dipertimbangkan terlalu besar. Sehingga yang lebih mempengaruhi adalah waktu penggerusan dan jumlah media penggerus. Serta pada percobaan ini, praktikan tidak mengetahui pengaruh parameter yang lebih besar terhadap hasil produk yang dihasilkan antara waktu penggerusan dengan jumlah media penggerus karena pemberian dari keduanya dibuat konstan, yang artinya jika waktu penggerusan lama maka jumlah media penggerus juga banyak, begitu juga sebaliknya.
17
BAB ( &E"IMPULAN DAN "A*AN
5.1
&es#$ulan
7ari praktikum Rod Mill di Faboratorium /etalurgi $ yang telah dilakukan, didapat kesimpulan sebagai berikut . Semakin lama waktu penggerusan yang dilakukan, maka "raksi ukuran produk yang diperoleh akan semakin halus. 0. Semakin banyak jumlah media penggerusan yang digunakan, maka "raksi ukuran produk yang diperoleh akan semakin halus
5.2
"aran
Adapun saran yang dapat diberikan untuk praktikum pada kesempatan selanjutnya sebagai berikut . Variasi waktu dan media penggerus tidak dibuat konsisten, artinya waktu penggerusan lebih lama maka media penggerus yang diberikan lebih sedikit. 2ujuannya untuk mengetahui lebih jelas pengaruh serta hubungan dari parameter masing&masing. 0. 1ntuk mendapatkan gra"ik yang lebih baik, sebaiknya massa dari sampel tidak terlalu besar atau waktu penggerusan lebih lama, karena untuk mendapatkan perbedaan massa setiap "raksi ukuran yang tidak
18
terlalu signi"ikan sehingga gra"ik perubahan massa setiap "raksi ukuran terlihat jelas.
DATA* PU"TA&A
'E2
1=2$:2A)
Eakultas
2eknik,
1niversitas
Sultan
Ageng
2irtayasa.
Faboratorium /etalurgi $, /odul Praktikum. 4ilegon E2 1=2$:2A. 0!5. C. Spottiswood, 7avid, Grrot %. elly. ntroduction to Mineral rocessing . 4anada Cohn 6illey and Sons, inc. (80 Sudarsono, Arie". engolahan *ahan Galian +mum #andung Curusan 2eknik Pertambangan Eakultas 2eknologi /ineral $nstitut 2eknologi #andung. (8( httpHHwww.scribd.comHdocH0?!3!5H#uku&Petunjuk&Praktikum '7iakses tang& gal !8 =ovember 0!5 pukul !.! 6$#)
1&
LAMPI*AN A %AABAN PE*TAN6AAN DAN TU'A" &HU"U"
2
