BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Pengolahan Bahan Galian

a. Arti pengolahan bahan galian

Pengolahan bahan galian adalah suatu proses pemisahan mineral-mineral berharga dari mineral-mineral pengganggu yang tidak diinginkan sehingga didapat suatu kosentrat dengan tidak merubah sifat kimia dan hanya merubah sebagian sifat fisik dari mineral tersebut/mineral yang diolah.b. Tujuan pengolahan bahan galian

Tujuan dari pengolahan bahan galian industri yaitu untuk memisahkan mineral-mineral berharga dengan pengotor sehingga akan didapatkan hasil dan mutu yang baik.1. Secarah teknik: Untuk mendapatkan mineral berharga sebanyak mungkin dengan teknologi yang canggih.2. Kadar ekonomis : Untuk mendapatkan keuntungan yang sebesar-besarnya . Mengurangi biaya pengangkutan yang akan digunakan misalnya yang belum dipisahkan sebangak 100 ton, tapi setelah dipisahkan tinggal 50 ton Mengurangi ongkos peleburan jika tidak diadakan pengolahan Mengurangi kehilangan metal dalam proses peleburan c. Sistem pengolahan

Pada dasarnya Proses Pengolahan Bahan galian terdiri dari Preparasi, Konsentrasi dan Dewatering1. PreparasiMerupakan Proses persiapan sebelum dilakukan konsentrasi. Proses Ini meliputi :a. Kominusi, Ialah proses reduksi ukuran butir sehingga menjadi lebih kecil dari ukuran semula. Hal ini dapat dilakukan dengan crushing dan grinding. Grinding digunakan untuk proses basah dan kering sedangkan crushing digunakan untuk proses kering saja. Selain itu kominusi dimaksudkan juga untuk meliberasi bijih yaitu proses pelepasan mineral berharga dari mineral pengotornya. Untuk melakukan hal ini dibutuhkan crushing dan grinding mill.b. Sizing ialah pengelompokan mineral, dapat dilakukan dengan cara:1. Screening yaitu pemisahan besar butir berdasarkan lubang ayakan sehingga besarnya seragam. Alat yang digunakan Screen.2. Classifying yaitu pemisahan besar butir mineral berdasarkan atas kecepatan jatuh mineral dalam suatu media seperti air, media sehingga hasilnya tidak seragam. Alat yang digunakan Clasifier.2. KonsentrasiMerupakan proses pemisahan mineral berharga dengan mineral tidak berharga sehingga diperoleh kadar yang lebih tinggi. Cara pemisahannya berdasarkan :a. Specific gravity merupakan konsentrasi berdasarkan berat jenisnya.b. Magnetic Susceptibility pemisahan berdasarkan kuat dan lemahnya sifat kemagnetan pada suatu mineral. alat yang digunakan magnetic separator.c. Conductivity pemisahan berdasarkan sivat konduktor dan non konduktor. Alat yang digunakan high tension separator.d. Sifat permukaan pemisahan berdasarkan sifat sensitivitas terhadap gelembung udara. Prosesnya dinamakan flotasi.e. Pemisahan manual berdasarkan warna dan kilap pada batuan.3. DewateringMerupakan Proses pemisahan antara cairan dengan padatan :a. Thickening proses pemisahan antara padatan dengan cairan berdasarkan cepat pengendapan partikel mineral pada pulp.b. Filtrasi merupakan proses pemisahan antara padatan dan cairan dengan penyaringan .c. Drying merupakan proses penghilangan air dari padatan dengan pemanasan.d. Usaha peningkatan nilai tambahPada bahan galian industri ada beberapa peningkatan mutu pada bahan galian sehingga didapat hasil yang maksimal diantaranya :a. Pemurnian dengan sistem konsentrasib. Peningkatan kadar suatu unsur dengan proses kimiac. Peningkatan sifat kimia dengan pembakaran dan pengaktifan kimiad. Peningkatan sifat fisika dengan pemecahan dan delaminasie. Peningkatan bentuk permukaan dengan pemolesan2.2 Tahap Tahap Pengolahan

Tahap-tahap utama dalam proses PBG terdiri dari :2.2.1 Kominusi atau reduksi ukuran (Comminution)Kominusi atau pengecilan ukuran merupakan tahap awal dalam proses PBG yang bertujuan untuk :

1. Membebaskan / meliberasi (to liberate) mineral berharga dari material pengotornya.

2. Menghasilkan ukuran dan bentuk partikel yang sesuai dengan kebutuhan pada proses berikutnya.

3. Memperluas permukaan partikel agar dapat mempercepat kontak dengan zat lain, misalnya reagen flotasi.

Kominusi ada 2 (dua) macam, yaitu :

1. Peremukan / pemecahan (crushing)

2. Penggerusan / penghalusan (grinding)

Disamping itu kominusi, baik peremukan maupun penggerusan, bisa terdiri dari beberapa tahap, yaitu :

Tahap pertama / primer (primary stage) Tahap kedua / sekunder (secondary stage) Tahap ketiga / tersier (tertiary stage) Kadang-kadang ada tahap keempat / kwarter (quaternary stage)a. Peremukan / Pemecahan (Crushing)Peremukan adalah proses reduksi ukuran dari bahan galian / bijih yang langsung dari tambang (ROM = run of mine) dan berukuran besar-besar (diameter sekitar 100 cm) menjadi ukuran 20-25 cm bahkan bisa sampai ukuran 2,5 cm.

Peralatan yang dipakai antara lain adalah :

1. Jaw crusher2. Gyratory crusher3. Cone crusher4. Roll crusher5. Impact crusher6. Rotary breaker7. Hammer millb. Penggerusan / Penghalusan (Grinding) Penggerusan adalah proses lanjutan pengecilan ukuran dari yang sudah berukuran 2,5 cm menjadi ukuran yang lebih halus. Pada proses penggerusan dibutuhkan media penggerusan yang antara lain terdiri dari :

1. Bola-bola baja atau keramik (steel or ceramic balls). 2. Batang-batang baja (steel rods).3. Campuran bola-bola baja dan bahan galian atau bijihnya sendiri yang disebut semi autagenous mill (SAG).4. Tanpa media penggerus hanya bahan galian atau bijihnya yang saling menggerus dan disebut autogenous mill.

Peralatan penggerusan yang dipergunakan adalah :

1. Ball mill dengan media penggerus berupa bola-bola baja atau keramik. 2. Rod mill dengan media penggerus berupa batang-batang baja.3. Semi autogenous mill (SAG) bila media penggerusnya sebagian adalah bahan galian atau bijihnya sendiri.4. Autogenous mill bila media penggerusnya adalah bahan galian atau bijihnya sendiri.

2.2.2 Pemisahan berdasarkan ukuran (Sizing)Setelah bahan galian atau bijih diremuk dan digerus, maka akan diperoleh bermacam-macam ukuran partikel. Oleh sebab itu harus dilakukan pemisahan berdasarkan ukuran partikel agar sesuai dengan ukuran yang dibutuhkan pada proses pengolahan yang berikutnya.

a. Pengayakan / Penyaringan (Screening / Sieving)Pengayakan atau penyaringan adalah proses pemisahan secara mekanik berdasarkan perbedaan ukuran partikel. Pengayakan (screening) dipakai dalam skala industri, sedangkan penyaringan (sieving) dipakai untuk skala laboratorium.

Produk dari proses pengayakan/penyaringan ada 2 (dua), yaitu :

Ukuran lebih besar daripada ukuran lubang-lubang ayakan (oversize).

Ukuran yang lebih kecil daripada ukuran lubang-lubang ayakan (undersize).

Saringan (sieve) yang sering dipakai di laboratorium adalah :

1. Hand sieve2. Vibrating sieve series / Tyler vibrating sive3. Sieve shaker / rotap4. Wet and dry sievingSedangkan ayakan (screen) yang berskala industri antara lain :

1. Stationary grizzly2. Roll grizzly3. Sieve bend4. Revolving screen5. Vibrating screen (single deck, double deck, triple deck, etc.)

6. Shaking screen7. Rotary shifterb. Klasifikasi (Classification)Klasifikasi adalah proses pemisahan partikel berdasarkan kecepatan pengendapannya dalam suatu media (udara atau air). Klasifikasi dilakukan dalam suatu alat yang disebut classifier.

Produk dari proses klasifikasi ada 2 (dua), yaitu :

Produk yang berukuran kecil/halus (slimes) mengalir di bagian atas disebut overflow. Produk yang berukuran lebih besar/kasar (sand) mengendap di bagian bawah (dasar) disebut underflow.

Proses pemisahan dalam classifier dapat terjadi dalam tiga cara (concept), yaitu :

1. Partition concept2. Tapping concept3. Rein conceptHal ini dapat berlangsung apabila sejumlah partikel dengan bermacam-macam ukuran jatuh bebas di dalam suatu media atau fluida (udara atau air), maka setiap partikel akan menerima gaya berat dan gaya gesek dari media. Pada saat kecepatan gerak partikel menjadi rendah (tenang/laminer), ukuran partikel yang besar-besar mengendap lebih dahulu, kemudian diikuti oleh ukuran-ukuran yang lebih kecil, sedang yang terhalus (antara lain slimes) akan tidak sempat mengendap.

Peralatan yang umum dipakai dalam proses klasifikasi adalah :

1. Scrubber2. Log washer3. Sloping tank classifier (rake, spiral & drag)

4. Hydraulic bowl classifier5. Hydraulic clindrical tank classifier6. Hydraulic cone classifier7. Counter current classifier8. Pocket classifier9. Hydrocyclone10. Air separator11. Solid bowl centrifuge12. Elutriator2.3 Pengertian CrusherCrusher merupakan mesin yang dirancang untuk mengurangi besar batu ke batu yang lebih kecil seperti kerikil atau debu batu. Crusher dapat digunakan untuk mengurangi ukuran atau mengubah bentuk bahan tambang sehingga dapat diolah lebih lanjut. Cruseher merupakan alat yang digunakan dalam proses crushing, Crushing merupakan proses yang bertujuan untuk meliberasi mineral yang diinginkan dari mineral pengotornya.2.4 Jenis Jenis Crushera. Jaw crusher

Jaw Crusher

Gambar 1.1 Jaw CrusherSebuah rahang atau crusher beralih terdiri dari satu set rahang vertikal, satu rahang yang tetap dan bagian lainnya bergerak maju-mundur relatif untuk itu dengan mekanisme cam atau Pitman. Rahang yang jauh terpisah di bagian atas daripada di bagian bawah, membentuk saluran meruncing sehingga material tersebut hancur semakin kecil dan lebih kecil karena perjalanan ke bawah sampai cukup kecil untuk melarikan diri dari pembukaan bawah. Pergerakan rahang bisa sangat kecil, karena lengkap menghancurkan tidak dilakukan dalam satu stroke. Inersia yang dibutuhkan untuk menghancurkan bahan yang disediakan oleh roda gila tertimbang yang bergerak poros menciptakan gerakan eksentrik yang menyebabkan penutupan kesenjangan.

Tunggal dan ganda penghancur rahang beralih terbuat dari berat frame plat tugas dibuat dengan memperkuat seluruh rusuk. Komponen crusher ini adalah desain kekuatan tinggi untuk menerima hasil seri daya tinggi. Baja mangan digunakan untuk wajah rahang tetap dan bergerak. Roda gaya berat memungkinkan menghancurkan puncak pada bahan yang sulit. Ganda crusher rahang Beralih dapat menampilkan mekanisme hidrolik menyesuaikan beralih.

Ada 3 jenis crusher rahang sesuai dengan tempat lempeng bergerak telah diperbaiki sekitar yang berputar posisi rahang bergerak.

Blake crusher-tetap di titik rendah

Dodge crusher-tetap di titik atas

Universal crusher-tetap di titik tengah

Sebuah crusher gyratory mirip dalam konsep dasar ke jaw crusher, terdiri dari permukaan cekung dan kepala berbentuk kerucut, kedua permukaan biasanya dilapisi dengan permukaan baja mangan. Kerucut bagian dalam memiliki gerakan melingkar sedikit, tapi tidak berputar, gerakan yang dihasilkan oleh pengaturan eksentrik. Seperti dengan crusher rahang, materi perjalanan ke bawah antara dua permukaan bagian semakin hancur sampai cukup kecil untuk jatuh melalui celah antara dua permukaan.b. Gyratory crusher

Gyratory crusher

Gambar 1.2 Gyratory Crusher Sebuah crusher gyratory adalah salah satu jenis utama penghancur primer di tambang atau pabrik pengolahan bijih. Crusher gyratory ditetapkan dalam ukuran baik oleh gape dan diameter mantel atau dengan ukuran pembukaan penerima. Crusher gyratory dapat digunakan untuk menghancurkan primer atau sekunder. Tindakan menghancurkan disebabkan oleh penutupan kesenjangan antara garis mantel (bergerak) yang dipasang pada poros vertikal pusat dan liners cekung (fixed) dipasang pada frame utama crusher. Kesenjangan yang dibuka dan ditutup oleh eksentrik di bagian bawah poros yang menyebabkan poros vertikal pusat berkisar. Poros vertikal bebas berputar mengelilingi porosnya sendiri. The ilustrasi crusher adalah jenis spindle pendek poros ditangguhkan, yang berarti bahwa poros utama ditangguhkan di bagian atas dan bahwa eksentrik dipasang di atas gigi. Desain pendek poros telah menggantikan desain lama-poros di mana eksentrik dipasang di bawah gigi.c. Cone crusher

Cone crusher

Gambar 1.3 Cone Crusher Sebuah crusher cone operasinya mirip dengan crusher gyratory, dengan kecuraman kurang dalam ruang menghancurkan dan lebih dari zona paralel antara zona menghancurkan. Sebuah crusher cone istirahat batuan dengan meremas batu antara spindle eksentrik berkisar, yang ditutupi oleh mantel tahan aus, dan hopper cekung melampirkan, ditutupi oleh cekung mangan atau kapal mangkuk. Seperti batu memasuki puncak kerucut crusher, menjadi terjepit dan terjepit di antara mantel dan kapal mangkuk atau cekung. Potongan besar bijih yang rusak sekali, dan kemudian jatuh ke posisi yang lebih rendah (karena mereka sekarang lebih kecil) di mana mereka rusak lagi. Proses ini berlanjut sampai potongan cukup kecil untuk jatuh melalui celah sempit di bagian bawah crusher.Sebuah crusher cone cocok untuk menghancurkan berbagai mid-keras dan di atas mid-keras bijih dan batuan. Ini memiliki keuntungan dari konstruksi yang handal, produktivitas yang tinggi, penyesuaian mudah dan biaya operasional yang lebih rendah. Pelepasan semi sistem crusher cone bertindak suatu perlindungan yang berlebihan yang memungkinkan gelandangan untuk melewati ruang menghancurkan tanpa merusak crusher.d. Impact crusher

Impact crusher

Gambar 1.4 Impact Crusher Crusher Impact melibatkan penggunaan dampak daripada tekanan untuk menghancurkan materi. Materi yang terkandung dalam kandang, dengan bukaan pada bagian bawah, akhir, atau samping ukuran yang diinginkan untuk memungkinkan bahan dihancurkan untuk melepaskan diri. Ada dua jenis crusher dampak: poros impactor horisontal dan vertikal poros impactor.e. Horizontal shaft impactor (HSI) / Hammer mill

Horizontal shaft impactor (HSI) / Hammer mill

Gambar 1.5 Hammer Mill Para penghancur HSI istirahat batuan dengan mempengaruhi batu dengan palu yang tetap pada tepi luar dari rotor berputar. Penggunaan praktis penghancur HSI terbatas pada bahan lembut dan bahan abrasif non, seperti batu gamping, fosfat, gipsum, lapuk serpih.f. Vertical shaft impactor (VSI)

Vertikal shaft impactor

Gambar 1.6 Vertical shaft impactor Crusher VSI menggunakan pendekatan yang berbeda yang melibatkan rotor kecepatan tinggi dengan tips tahan aus dan ruang yang dirancang untuk menghancurkan 'membuang' batu melawan. Para penghancur VSI memanfaatkan kecepatan daripada kekuatan permukaan sebagai kekuatan dominan untuk memecahkan batu. Dalam keadaan alami, batu memiliki permukaan bergerigi dan tidak rata. Menerapkan gaya permukaan (tekanan) menghasilkan partikel yang dihasilkan tak terduga dan biasanya non-kubus. Memanfaatkan kecepatan daripada kekuatan permukaan memungkinkan kekuatan melanggar untuk diterapkan secara merata baik di seluruh permukaan batu serta melalui massa batu. Rock, terlepas dari ukuran, memiliki celah alami (kesalahan) seluruh strukturnya. Seperti rock 'dilemparkan' oleh Rotor VSI terhadap landasan yang solid, itu patah tulang dan istirahat sepanjang celah. Ukuran partikel akhir dapat dikontrol oleh 1) kecepatan di mana batu itu dilemparkan terhadap landasan dan 2) jarak antara ujung rotor dan titik dampak pada landasan. Produk yang dihasilkan dari VSI Crushing umumnya berbentuk kubus yang konsisten seperti yang dibutuhkan oleh modern aplikasi aspal jalan raya SUPERPAVE. Menggunakan metode ini juga memungkinkan bahan dengan abrasivitas jauh lebih tinggi untuk dihancurkan dibandingkan mampu dengan metode menghancurkan HSI dan paling lainnya.

Crusher VSI umumnya memanfaatkan kecepatan tinggi berputar rotor di tengah ruang menghancurkan dan permukaan dampak luar baik landasan abrasive logam tahan atau batu hancur. 'Landasan' permukaan logam cor Memanfaatkan secara tradisional disebut sebagai "Sepatu dan Anvil VSI". Memanfaatkan batu hancur di dinding luar crusher untuk batu baru yang akan hancur melawan secara tradisional disebut sebagai "batu di atas batu VSI". Crusher VSI dapat digunakan di pabrik statis set-up atau dalam peralatan dilacak mobile.

g. Mineral sizers

Gambar 1.7 Mineral Sizer Konsep dasar dari Sizer mineral adalah penggunaan dua rotor dengan gigi yang besar, pada poros berdiameter kecil, didorong pada kecepatan rendah dengan sistem torsi penggerak langsung tinggi. Desain ini menghasilkan tiga prinsip utama yang semua berinteraksi saat berbuka bahan menggunakan teknologi Sizer. Prinsip-prinsip yang unik adalah tiga-tahap melanggar tindakan, efek layar berputar, dan pola gigi yang mendalam gulir.

Tindakan melanggar tiga tahap: awalnya, bahan yang dicengkeram oleh bidang terkemuka gigi rotor menentang. Subjek ini batu terhadap beban beberapa titik, menginduksi tegangan menjadi bahan untuk mengeksploitasi kelemahan alami. Pada tahap kedua, bahan rusak dalam ketegangan dengan menjadi sasaran loading, tiga titik diterapkan antara gigi depan wajah pada satu rotor, dan gigi belakang wajah pada rotor lainnya. Setiap benjolan bahan yang masih tetap kebesaran, rusak sebagai rotor memotong melalui gigi tetap dari bar breaker, sehingga mencapai ukuran produk tiga dimensi terkontrol.

Efek layar berputar: Desain interlaced rotor bergigi memungkinkan materi terlalu kecil bebas mengalir melewati celah-celah terus berubah dihasilkan oleh poros bergerak relatif lambat.

Pola gigi yang mendalam gulir: The gulir dalam menyampaikan materi yang lebih besar pada salah satu ujung mesin dan membantu untuk menyebarkan feed seluruh panjang penuh dari rotor. Fitur ini juga dapat digunakan untuk menolak materi kebesaran dari mesin.5