1
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Bijih merupakan bahan galian mengandung sejumlah mineral yang dapat dimanfaatkan secara ekonomis dengan menggunakan teknologi yang ada pada saat itu dalam waktu tertentu. Bijih besi adalah campuran mineral berharga yang mengandung besi dengan mineral-mineral lainnya yang kurang berharga yang disebut gangue. gangue. Meskipun dapat digunakan langsung sebagai bahan baku dalam pembuatan besi, bijih besi tersebut biasanya diolah dahulu untuk memperbaiki karakteristik kimia dan fisikanya. Untuk memperbaiki karakteristik atau meningkatkan kandungan (kadar) mineral berharga dalam bijih, maka dilakukan pengolahan pengolahan bahan galian yang yang disebut proses benefisiasi bijih. Rod Mill merupakan salah satu alat yang dapat digunakan dalam proses benefisiasi bijih, yaitu pada proses penggerusan ( grinding grinding ). ). Dengan menggunakan Rod Mill , akan diperoleh bijih dengan ukuran yang lebih kecil dan halus, sehingga kadar mineral berharga dalam bijih akan meningkat.
1.2
Tujuan Percobaan
Adapun tujuan dari praktikum ini yaitu untuk mengetahui pengaruh waktu dan jumlah media penggerus pada proses Rod proses Rod Mill .
1.3
Batasan Masalah
Pada percobaan ini, permasalahan dibatasi mengenai lamanya waktu proses penggerusan dengan variasi 6, 8, dan 10 menit serta
jumlah media
penggerus yang digunakan dengan variasi jumlah 12, 14, dan batang 16 pada proses Rod Mill, sehingga dapat diketahui perolehan fraksi ukuran bijih setelah
1
2
dilakukan proses Rod proses Rod Mill dan pemisahan ukuran bijih dengan menggunakan alat screening. 1.4
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan laporan ini terdiri dari lima bab sebagai kajian utama. Bab I menjelaskan latar belakang, tujuan percobaan, batasan masalah, dan sistematika penulisan laporan yang digunakan. Bab II merupakan tinjauan pustaka yang berisi mengenai teori singkat yang terkait dengan percobaan yang dilakukan. Bab III menjelaskan mengenai metode penelitian yang dilakukan. Bab IV menjelaskan mengenai data percobaan, dan pembahasan berdasarkan tinjauan pustaka dari data yang telah diperoleh. Bab V menjelaskan menje laskan mengenai kesimpulan dari percobaan yang telah dilakukan, yang dilengkapi dengan saran seputar percobaan. Sebagai kajian tambahan, di akhir laporan terdapat lampiran yang memuat contoh perhitungan, jawaban pertanyaan dan tugas, gambar alat dan dan bahan yang digunakan digunakan dalam praktikum serta blanko percobaaan.
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Pengolahan Bahan Galian
Pengolahan Bahan Galian 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, 1999] 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 ). Khusus untuk batubara, proses pengolahan itu disebut pencucian batubara (coal washing ) atau preparasi batubara (coal preparation). 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. Proses pemisahan mineral berharga dari mineral pengotornya ( gangue mineral ) yang kurang berharga merupakan inti dari proses pengolahan bahan galian. Proses ini terdiri dari beberapa langkah : 1.
Communition (Pengecilan ukuran dengan alat crushing dan grinding ).
2.
Sizing (Penyeragaman ukuran dengan screening dan classifier ).
3
4
3.
Concentration (Pemisahan mineral berharga dari pengotornya).
4. Dewatering (Pengeringan).
2.2
F ine Crushing (Grinding Mi ll)
Milling merupakan proses kelanjutan dari primary crushing dan secondary crushing sebagai tahapan awal dari proses kominusi. Proses penghancuran dalam milling menggunakan shearing stress. Milling diklasifikasikan menjadi beberapa macam berdasarkan : 1. Bentuk cell 1.
Cylinder (produk yang ada masih kasar) Contoh untuk mill bentuk silinder adalah tube mill . Pada tube mill
ini produknya masih agak kasar dan dalam proses
penghancurannya perlu ditambahkan air sehingga bercampurnya dengan material menjadi pulp. 2.
Conical (produk halus) Contoh untuk mill bentuk conical adalah hardinge conical mill . Produknya halus, lebih halus dari pada produk yang dihasilkan cylinder mill . Untuk akhir penghancuran memerlukan bola baja dengan diameter 2 – 3 inchi. Jumlah bola-bola baja dalam ball mill berkisar antara 50% - 60% dari volume mill dan kadang-kadang mencapai 80%.
3.
Cylindro Conical Mill jenis ini produknya ada yang halus dan ada yang kasar, bentuk cell merupakan penggabungan antara bentuk cylinder dan conical .
2. Grinding Media 1. Ball Mill (bola-bola baja) Contoh untuk mill ini adalah ball mil l, yang telah diuraikan pada keterangan conical mill . 2. Peable Mill (batu api/ flint )
5
3. Rod Mill (batang-batang Baja). Grinding media pada rod mill adalah batang-batang baja, umpan yang dimasukkan ukurannya lebih kecil dari ¾ inchi dan produknya berukuran -14 sampai -18 mesh. Umpan berukuran kecil, karena bila materialnya terlalu besar maka akan menimbulkan cataracting akibatnya batangan baja akan patah. Dengan 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.
Gambar 1. Skematis Rod Mill
3. Cara Memasukkan Umpan Terdiri dari tiga cara, yaitu Scoop Feeder, Drum Feeder , dan Scoop and Drum Feeder (Cara pemasukan umpan melalui kombinasi antara scoop dan drum).
6
4. LubangPengeluaran 1. Grate Discharge Proses penghancurannya dilakukan dalam keadaan basah dan pada lubang pengeluaran diberi saringan sehingga diharapkan hasilnya seragam. Kelemahanya kemungkinan grinding media yang kecil menutupi lubang saringan sehingga saringan tersumbat. 2. Overflow Discharge Mill jenis ini mirip dengan grate mill di atas, hanya saja pada mill ini tidak dilengkapi dengan saringan sehingga hasilnya tidak seragam.
5. Kecepatan Putar Cell 1. Kecepatan Kritis Yaitu kecepatan putar cell pada operasi milling di mana pada saat itu grinding media menempel pada dinding cell sehingga tidak terjadi proses abrasi maupun impak. 2. Cataracting Adalah kecepatan putar dari cell mill di mana grinding media akan menimbukan impak yang lebih besar dibandingkan abrasi. 3. Cascading Yaitu kecepatan putar pada cell mill pada operasi milling yang mengakibatkan grinding media lebih dominan bekerja secara abrasi maupun impak.
7
BAB III METODE PERCOBAAN
3.1
Diagram Alir Percobaan
Percobaan ini secara umum digambarkan dalam bentuk diagram alir sehingga memudahkan pelaksanaan percobaan yang dilakukan seperti gambar 2.
Sampel Batubara
Penimbangan sampel dan membagi rata berat sampel masing-masing 150 gram
Pemasukkan sampel ke Rod Mill dan penggerusan dengan waktu dan jumlah media penggerus tertentu
Pengeluaran hasil penggerusan dari Rod Mill
Pemisahan hasil Rod Mill berdasarkan fraksi ukuran mengunakan screening
Penimbangan berat masing-masing fraksi ukuran hasil penggerusan
7
8
Data
Literatur
Pembahasan
Kesimpulan
Gambar 2. Diagram Alir Percobaan
3.2
Alat dan Bahan
3.2.1 Alat yang digunakan
1. Neraca teknis atau Neraca Ohaus 2. Media penggerus 3. Rod mill 4. Screening 5. Stopwatch 6. Peralatan penunjang praktikum 3.2.2 Bahan yang digunakan
1. Batubara ukuran kerikil 3.3
Prosedur Percobaan
1. Menyiapkan bongkahan mineral batubara dan menghancurkan menjadi lebih kecil (kerikil). 2. Menimbang sampel dan membagi rata berat sampel.
9
3. Memasukan
bongkahan
bongkahandengan
waktu
kedalam dan
rod
jumlah
mill media
dan
menggerus
penggerus
yang
ditentukan. 4. Mengeluarkan hasil penggerusan bongkahan. 5. Memisahkan hasil dari proses rod mill berdasarkan fraksi ukuran menggunakan screening . 6. Menimbang berat dari tiap – tiap fraksi ukuran.
.
10
BAB IV HASILDAN PEMBAHASAN
4.1
Hasil Percobaan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, diperoleh data percobaan yang ditunjukkan dalam tabel 1. Tabel 1. Variasi Waktu Penggerusan dan Jumlah Penggerus yang
digunakan Berat Awal (gram)
Waktu (menit)
Jumlah Penggerus
10
12
8
14
6
16
150
Tabel 2. Data Hasil Percobaan
Berat (gram) Fraksi Ukuran (#) Berat I
Berat II
Berat III
+10#
71,002
75,571
98,05
-10+18#
25,03
30,995
20,06
-18+40#
23,045
20,003
10,091
-40+60#
8,039
6,057
3,994
-60#
20,53
15,044
14,006
10
11
4.2
Pembahasan
Mengacu pada tabel 1 dan 2 tentang hasil percobaan, dapat dibuat grafik hubungan antara waktu dan jumlah media penggerus yang digunakan dalam rod mill terhadap berat masing-masing fraksi ukuran yang diperoleh, sehingga pengaruh antara variabel-variabel tersebut terhadap perolehan fraksi ukuran dapat diketahui.
Gambar 3. Grafik pengaruh waktu penggerusan terhadap perolehan berat
berdasarkan fraksi ukuran Berdasarkan gambar 3, dapat diketahui nilai perolehan berat fraksi ukuran setelah dilakukan proses rod mill dengan waktu proses tertentu. Perolehan fraksi ukuran +10 mesh dengan variasi waktu 6, 8, dan 10 menit mengalami penurunan berat produk sedangkan pada fraksi ukuran produk yang lebih halus, rata-rata perolehan beratnya meningkat. Hal ini dapat terjadi karena proses penggerusan yang dilakukan lebih lama menyebabkan sampel mengalami abrasi semakin lama, sehingga ukuran produk rod mill menjadi yang lebih halus semakin banyak. Dengan kecepatan rod mill yang dibuat tetap, maka pengaruh waktu penggerusan
12
terhadap perolehan berat fraksi ukuran produk dapat diketahui dengan jelas karena pengaruh gaya abrasi maupun impak akibat kecepatan putar (RPM) tidak perlu dipertimbangan secara menyeluruh.
Gambar 4. Grafik pengaruh jumlah media penggerusan terhadap
perolehan berat berdasarkan fraksi ukuran Berdasarkan gambar 4, data menunjukan bahwa perolehan berat berdasarkan fraksi ukuran produk mempunyai kecenderungan menurun terhadap penambahan jumlah media penggerus yang digunakan. Pada fraksi ukuran produk rod mill dari -10+18 mesh hingga yang paling halus -60 mesh, semua mengalami penurunan perolehan berat. Hal ini berkebalikan dengan teori bahwa semakin banyak jumlah media penggerus yang digunakan, maka perolehan produk halus akan semakin banyak. Berdasarkan pengamatan yang praktikan lakukan, ini dapat terjadi karena waktu penggerusan tidak dibuat konstan dalam artian jumlah media penggerus yang banyak digunakan pada waktu yang lebih singkat, dan sebaliknya jumlah penggerus yang lebih sedikit digunakan pada waktu proses yang lebih lama. Dengan demikian waktu proses lebih berpengaruh terhadap perolehan berat fraksi ukuran produk yang lebih halus.
13
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan Setelah melakukan praktikum Rod Mill di Laboratorium Metalurgi I
didapat kesimpulan sebagai berikut : 1. Semakin banyak jumlah media penggerus yang digunakan, maka fraksi ukuran produk yang diperoleh akan semakin halus. 2. Semakin banyak lama yang digunakan, maka fraksi ukuran produk yang diperoleh akan semakin halus.
5.2
Saran Saran yang dapat diberikan untuk praktikum pada kesempatan selanjutnya,
seperti menggunakan variasi waktu dan jumlah media penggerus dalam rod mil untuk percobaan yang terpisah, sehingga praktikan dapat mengetahui secara jelas hubungan antara waktu proses dan jumlah media penggerus yang digunakan terhadap perolehan berat dari masing-masing fraksi ukuran produk rod mil.
13
14
DAFTAR PUSTAKA
1. Sudarsono, Arief, dkk,. 1999. Perubahan Struktur Kristal dan Indeks Kerja Bijih Emas Cimanggu, Jawa Barat Akibat Pemanasan Gelombang Mikro. http://arief_files/emas.htm. [Diakses tanggal 12 November 2011 pukul 14.30 WIB] 2. http://laporanp.blogspot.com/2010/02/bab-ii-kominusi-kominusi-adalah proses.html. [Diakses tanggal 12 November 2011 pukul 14.40 WIB] 3. http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQDSVuOCLX3eIhrODX73Q WFebCRZdaFnZMzvYtiACo5RwYmsKxl. November 2011 pukul 13.30 WIB]
14
[Diakses
tanggal
10
15
LAMPIRAN
15
16
Lampiran 1. Jawaban Pertanyaan dan Tugas Khusus
1. Buat tabel dan susun data hasil percobaan ! Jawab : Tabel 1. Variasi Waktu Penggerusan dan Jumlah Penggerus yang
digunakan Berat Awal (gram)
Waktu (menit)
Jumlah Penggerus
10
12
8
14
6
16
150
Tabel 2. Data Hasil Percobaan
Berat (gram) Fraksi Ukuran (#) Berat I
Berat II
Berat III
+10#
71,002
75,571
98,05
-10+18#
25,03
30,995
20,06
-18+40#
23,045
20,003
10,091
-40+60#
8,039
6,057
3,994
-60#
20,53
15,044
14,006
2. Jelaskan pengaruh banyaknya media penggerus, waktu dan kecepatan rod mill tehadap hasil produk! Jawab : 1. Semakin banyak jumlah media penggerus yang digunakan, maka fraksi ukuran produk yang diperoleh akan semakin halus. 2. Semakin lama waktu proses penggerusan, maka fraksi ukuran produk yang diperoleh akan semakin halus.
17
3. Semakin tinggi kecepatan putar rod mill , maka akan terjadi cataracting sehingga fraksi ukuran produk yang diperoleh lebih kasar akibat gaya impak yang dominan dibanding gaya abrasinya. 3. Buat grafik antara berat sampel berdasarkan fraksi ukuran terhadap waktu penggerusan! Jawab :
Gambar3. Grafik pengaruh waktu penggerusan terhadap perolehan berat
berdasarkan fraksi ukuran
18
Gambar 4. Grafik pengaruh jumlah media penggerusan terhadap
perolehan berat berdasarkan fraksi ukuran 5. Jelaskan secara singkat proses penggerussan dengan menggunakan Rod Mill serta pengaruh gaya sentrifugal terhadap hasil produk yang didapatkan! Jawab : Proses penggerusan dengan rod mill . Menyiapkan sampel batubara ukuran kerikil, kemudian menimbangnya, memasukkan kedalam rod mill dan gerus dengan media penggerus berupa batangan baja dalam waktu tertentu, lalu sampel batubara dikeluarkan dan dipisahkan berdasarkan fraksi ukuran dengan screening dan timbang berat masing – masing fraksi ukuran. Pengaruh gaya sentrifugal yaitu mempengaruhi kecepatan putar pada milling (RPM).
19
6. Apa yang dimaksud dengan V kritis dan jelaskan apabila diketahui gaya sentrifugal sama dengan gaya gravitasi! Jawab : V
kritis adalah
kecepatan putar cell pada operasi milling di mana pada saat
itu grinding media menempel pada dinding cell sehingga tidak terjadi proses abrasi maupun impak. Apabila gaya sentrifugal sama dengan gaya gravitasi, maka akan terjadi Vkritis.
20
Lampiran 2. Gambar Alat dan Bahan
Gambar 5. Neraca teknis
Gambar 7. Mesin Rod Mill
Gambar 9. Batubara
Gambar 6. Screening
Gambar 8. Media Penggerus
