minprob3_kominusi 2015.pdf
Post on 06-Oct-2015
24 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
Pengolahan Mineral
Kominusi
-
Uraian
Prinsip Kominusi
Teori Kominusi
Grindability
Crushing
Primary crushing
Secondary Crusher
Crusher circuit and control
-
Prinsip kominusi (1/2)
Regangan pada kisi kristal baik
tekan atau tarik yang dapat
menyebabkan perpatahan pada
material (bijih).
Adanya konsetrasi tegangan pada
ujung retakan, membantu dalam
memecah bijih.
Fracture mechanics !
Energi yang diperlukan untuk
kominusi dapat dikurangi dengan
penambahan air atau kimia yang
ter-adsorb di permukaan bijih.
-
Prinsip kominusi (2/2) Pemecahan padatan bijih dicapai dengan
crushing, impact, and attrition, dan melalui
ke-3 mode patahan (tekan, tarik, dan
geser) dan dapat diatur sesuai dengan
mekanika dan jenis pembebanannya.
Ketika batuan bijih berbentuk tidak
beraturan dikenai beban tekan, tarik atau
geser, maka batuan tsb. Akan terpecah
menjadi 2 jenis ukuran.
Ukuran besar akibat pengaruh beban tarik,
Ukuran kecil akibat pengaruh beban tekan
dan geser.
-
Teori Kominusi (1/6)
Teori yang memperhitungkan hubungan antara energi input dengan ukuran partikel.
Belum ada teori yang mapan!
Permasalahan terbesarsebagian besar energi input mesin crushing/grinding diserap oleh mesin itu sendiri dan sebagian kecil dari energi itu untuk memecah material.
Pada ball mill hanya 1% dari total energi input yang digunakan untuk reduksi ukuran.
-
Teori Kominusi (2/6)
Faktor lain adalah sifat plastis material. Energi untuk mengubah bentuk tanpa menghasilkan permukaan baru.
Semua teori kominusi mengasumsikan semua material rapuh.
Teori tertua, Von Rittinger (1867):
energi yang dikonsumsi untuk reduksi ukuran sebanding dengan luas permukaan baru yang dihasilkan.
-
Teori Kominusi (3/ 6)
Hukum Rittinger:
dimana:
E = energi input
D1 = ukuran partikel awal
D2 = ukuran partikel akhir
K = konstanta
-
Teori Kominusi (4/ 6)
Hukum Kick (1885):
kerja yang diperlukan sebanding dengan reduksi volume dari partikel
JIka rasio reduksi R = f/p dimana f=
diameter umpan dan p=diameter produk,
maka
Energi input ~ log R/log 2
-
Teori Kominusi (5/6) Hukum Bond (1952): input kerja sebanding dengan panjang
ujung retakan baru yang dihasilkan dari pecahnya partikel, dan
sama dengan kerja dari produk dikurangi kerja dari umpan.
Persamaan Bond:
dimana,
W: work input dalam kw.jam/ton;
Wi: work index parameter kominusi yang menggambarkan ketahanan material terhadap crushing dan grinding kw.jam/ton yang diperlukan untuk mereduksi ukuran material scr teoritik dari
ukuran umpan 80% melalui 100 mikron.
P: diameter produk (mikron), 80% pada ukuran tsb;
F: diameter umpan (mikron, 80% pada ukuran tsb
-
Teori Kominusi (6/6 ) Hukki (1975), menyatakan bahwa hubungan antara energi
dan ukuran partikel adalah gabungan dari ketiga teori tsb.
Kemungkinan pecahnya partikel dalam kominusi, sangat
besar utk partikel besar dan berkurang untuk partikel kecil.
Teori Kicks akurat untuk rentang crushing dia. 1 cm;
Teori Bond sesuai untuk rentang konvensional rod-mill dan ball mill;
Teori Rittinger sesuai untuk rentang grinding halus 10 -1000 mikron
-
Grindability Tingkat kemudahan material untuk dikominusi. Data dari uji
grindability digunakan untuk mengevaluasi efisiensi crushing
dan grinding.
-
Grindability Penentuan indeks kerja tidak mudah, Berry & Bruce (1966)
mengembangkan metode komparasi untuk menentukan
grindability bijih.
Metode ini menggunakan data grindabilitas bijih yang telah
diketahui
r: bijih referensi, t: bijih yang diuji, sehingga berlaku:
-
CRUSHER
-
Crushing (penghancuran) Merupakan tahapan mekanik dalam proses kominusi dengan tujuan
untuk membebaskan mineral berharga dari pengotor.
Primary crusher: Umpan sekitar
1,5 m produk 10 20 cm
Umumnya berada pada
bagian pertambangan
Secondary crusher: Umpan 10- 20 cm
produk 0,5 2 cm
Umumnya berada pada
bagian pemrosesan mineral
Jenis
penghan
curan
Ukuran
umpan
(mm)
Ukuran
produk
(mm)
Kasar 1500 - 300 300 - 100
Sedang 300 - 100 50 - 10
Halus 50 - 10 10 - 2
-
Bagan umum
crushing plant
Primary crusher
secondary crusher
Tertiery crusher
-
Sirkuit crusher
Konfigurasi Crusher bisa dalam bentuk (a) sirkuit terbuka atau (b) sirkuit tertutup
-
Primary crusher
Terdapat dua jenis crusher :
Jaw, menurut titik ayun
Blake
Dodge
universal
Gyratory
-
Jenis jaw crusher
-
Blake crusher
Single toggle double toggle
-
Konstruksi Jaw crusher
Dibuat dari baja cor dengan lining dari
baja mangan, Ni-hard, baja cor paduan Ni-
Cr.
Kecepatan jaw crusher: 100-350 rev/min
Rentang ukuran bijih diproses jaw crusher:
1680 - 2130 mm
Laju penghancuran: 725 t/jam
-
Gyratory crusher
-
Gyratory crusher
Digunakan utamanya di permukaan,
meskipun sebagian kecil di bawah tanah.
Terdiri dari spindle panjang yang
dilengkapi dengan conical baja
penghancur.
Kecepatan putar 85-150 rev/min.
Kapasitas 900 ton/jam.
Ukuran bijih 1370 mm dengan laju 5000
ton/jam, konsumsi daya 750 kw.
-
Gyratory crusher
Konstruksi gyratory crusher: baja tuang dengan pelindung dari baja mangan.
-
Jaw atau gryratory crusher?
Faktor utama pemilihan: Ukuran bijih
Kapasitas yang disyaratkan
Gyratory crusher: Kapasitas tinggi,
Relatif lebih efisien dibanding jaw,
Jaw crusher: Ukuran bongkah lebih penting,
Jika t/jam < 161,7 (m2) gunakan jaw
-
Kapasitas volumetrik
Jaw crusher: B: lebar dalam crussher (m) S: setting bukaan (m) s: lemparan (m) a: sudut nip n: kecepatan crusher (rpm) k: konstanta material 1,5 2 Gyratory: D: diameter luar mantel kepala pada titik pengeluaran (m) K : konstanta material 2-3
-
Secondary crusher
Maksimum umpan dia 15 cm
Untuk bijih logam biasa menggunakan
crusher kerucut.
Crusher tertier memiliki disain yang sama
dengan sekunder,
-
Cone crusher - simone
-
Cone crusher
Gyratory crusher dimensi bukaan umpan dan diameter mantel Cone crusher diameter dari kerucut
-
Cone crusher
Standard Short head cone crusher
-
Cone crusher
-
Gyradisc crusher
-Sejenis cone crusher untuk memproduksi material yang sangat halus. - sering dijumpai di industri tambang galian yang mengandung pasir dominan
-
Rhodax crusher
-Disebut juga inertial cone crusher - berbasis pada interparticle compression crushing - 3 parameter yang bisa diatur:
- gap antara cone dan ring - total momen statis dari massa tak seimbang, - kecepatan rotasi dari massa tak seimbang
-
Roll crushing
-
Tooth crushing mills
-
High pressure grinding roll
-
Hammer and impact crusher
hammer impact
-
Tidco-duopactor crusher
-
Vertical shaft impact crusher
-
Rotary breaker
Diameter 1,8 3,6 m
-
Crushing circuit
-
Pyhasalmi crushing circuit
-
Split online
-
Simulasi dan kontrol
-
GRINDING MILLS
-
Grinding
Merupakan tahap akhir proses kominusi.
Partikel direduksi ukuran dengan
kombinasi impak dan abrasi, kering atau
basah.
Dilakukan dalam grinding mills, yang
diklasifikasikan menjadi dua yi:
Tumbling mills
Stirred mills
-
Tumbling mills Tumbling mills:
Digunakan untuk proses grinding kasar.
Umpan: 5-250 mm, produk: 40 300 mikron.
Grinding medium: batang baja, bola atau batuan
bijih.
Stirred mills:
Mill shell dalam kondisi statis, baik horisontal
maupun vertikal,
Pergerakan terjadi akibat perpindahan pengaduk
internal, rotasi atau agitasi.
Ukuran produk: 15-40 mikron dan < 15 mikron.
-
Energi pada Grinding
Konsumsi energi pada proses grinding merupakan
konsumsi terbesar dalam pemrosesan mineral.
Crushing: 2,2 kWh/t
Grinding: 11,6
Flotasi: 2,6
Mayoritas energi pada proses grinding diubah menjadi:
panas, suara dan rugi-rugi lainnya, hanya sebagian
kecil untuk memecah partikel.
-
Mekanisme grinding
-
Konstruksi Tumbling Mill
Terdapat 3 jenis tumbling
mills:
Batang (rod)
Bola (ball)
Autogenous.
Konstruksi tumbling mills:
Shell
Mills Ends
Trunions and bearings
-
Konstruksi Tumbling Mill: shell
Shell
Di-desain untuk
pembebanan tinggi dan
kejut.
Dibuat dari plat baja
yang dirol dan di-las
Sambungan ke trunnion
heads menggunakan
flange yang dibuat dari
baja cor.
-
Konstruksi Tumbling Mill: Mills
End Mills End atau
Trunnion head dibuat dari BTN atau BTK jika dia< 1 m.
Dia>1 m dibuat dari baja cor, yang relatif lebih ringan.
Bagian kepala bisa diberi rusuk untuk penguatan, rata, konikal atau cakram.
-
Konstruksi Tumbling Mill:
Trunnions and bearings Dibuat dari BTK atau baja
tuang dan dibaut atau
tersambung scr integral
dengan ujung plat utk mill
kecil.
Permukaan dipoles utk
mengurangi friksi.
Dibuat dari Besi tuang
kualitas tinggi dengan
lining 120-180o BT Putih.
Housing dari baja dan
dibaut pada fondasi
tanah.
-
Konstruksi Tumbling Mill:
Trunnions and bearings
Untuk mills kecil
pelumasan dengan
gemuk.
Pelumasan oli digunakan
untuk mills besar.
Roller bearing, bisa juga
digunakan untuk mills
besar agar mampu
menahan bobot lebih
tinggi dibanding bantalan
logam biasa.
-
Konstruksi Tumbling Mill: Drive
Tumbling mills kecil umumnya diputar oleh penggerak mula melalui V belt.
Mill besar diputar dengan trunnion drive, 2 atau 3 tingkat kecepatan. Konstruksi Tumbling Mill: Trunnions and bearings
Dikembangkan juga penggerak tanpa roda gigi dia. 6,5 m dan p. 9 m di Norwegia.
Keuntungan gearless: kapasitas variabel kecepatan, tidak ada batasan disain daya, efisiensi penggerak tinggi, pemeliharan rendah dan instalasai ruang lantai rendah.
-
Konstruksi Tumbling Mill: Liners
Liners, merupakan
permukaan yang
berhubungan langsung
dengan proses kominusi.
Syarat: tahan impak, tahan
aus, mendorong pada
pergerakan umpan.
Liners harus ber-profil untuk
meingkatkan daya angkat
umpan, menambah impak
dan crushing.
-
Konstruksi Tumbling Mill: Liners
Rod mill liners: Baja paduan
Besi tuang
Paduan Ni
Ball mill liners: Besi tuang putih,
Baja Mn cor
Baja Cr cor
Paduan Ni
Bahan liner lainnya, karet
Karet memiliki
kelemahan, spt: Konsumsinya medium tinggi,
Lebih tebal dari baja menurunkan kapasitas mills
Tidak layak untuk proses yang
perlu tambahan reagen flotasi
ke dalam mills atau temp >
80oC.:
Kelebihan karet:
Bentuk tidak berubah pada
gaya impak rendah, meskipun
jika terlalu tinggi, laju keausan
sangat besar.
-
Konstruksi Tumbling Mill: Liners
Konsep lining lainnya untuk ball mill: angular
spiral lining.
Bentuk penampang lingkaran pada mill
konvensional diubah menjadi penampang
persegi yang pada tiap sudutnya ditambahkan
karet sebagai lining nya, disusun membentuk
spiral pada arah yang berlawanan dengan
putaran mill.
Bentuk lining ini dapat mengurangi energi dan
konsumsi medium grinding.
-
Konstruksi Tumbling Mill: Liners Paten teknologi baru dalam lining: magnetic
metal liner dikembangkan oleh China Metallurgical Mining Corp.
Magnet menjaga lining kontak dengan shell baja dan plat tutup tanpa penggunaan baut.
Gaya magnet membentuk lapisan bijih pada liner, membentuk lapisan protektif setebal 30-40 mm.
Telah digunakan lebih dari 300 ball mill skala penuh.
Keuntungan lain: liner menjadi lebih tipis dan ringan dari konvensional
baja mangan. Volume Mill efektif besar, Berat mill dikurangi.
-
Konstruksi Tumbling Mill: feeder Jenis susunan pengumpanan mill
bergantung pada: Sirkuit terbuka atau tertutup,
Basah atau kering.
Ukuran dan laju umpan.
Dry mills biasa diumpan dengan vibratory feeder.
Wet mills diumpan dengan: Spout feeder
Drum feeder
Combination drum-scoop feeder.
-
Konstruksi Tumbling Mill:
Feeder spout feeder
drum feeder
scoop feeder
consisting of a cylindrical
or elliptical chute supported
independently of the mill, and
projecting directly into the trunnion
liner.
Material is fed by gravity through
the spout to feed the mills.
Drum feeders (Figure 7.13) may
be used as an alternative to a spout feeder
when headroom is limited. The entire mill feed
enters the drum via a chute or spout and an
internal spiral carries it into the trunnion liner.
The drum also provides a convenient method
of adding grinding balls to a mill.
New material
is fed directly into the drum, while
the scoop picks up the classifier
sands for regrinding.
Scoop feeders are sometimes
used in place of the drum-scoop
combination when mill feed is in
the fine-size range.
-
Jenis mill: Rod mills center peripheral discharge mills
end peripheral discharge mills overflow mills
The short path and steep gradient give a coarse grind
with a minimum of fines, but the reduction ratio is
limited.
This type of mill is used mainly for dry and damp
grinding, where moderately coarse products are
involved.
This type of mill is used only for wet grinding
and its principal function is to convert crushingplant
product into ball-mill feed.
-
Rod mills mekanisme grinding
The grinding action results from line contact of the rods on the ore particles;
the rods tumble in essentially a parallel alignment, and also spin, thus acting rather like a
series of crushing rolls.
The coarse feed tends tospread the rods at the feed end, so producing a wedge- or cone-
shaped array. This increases the tendency for grinding to take place preferentially on
the larger particles, thereby producing a minimum amount of extremely fine material.
-
Ball mills
The final stages of comminution are performed in tumbling mills
using steel balls as the grinding medium and so designated "ball
mills.
The term ball mill is restricted to those having a length to diameter
ratio of 1.5 to 1 and less. Ball mills in which the length to diameter
ratio is between 3 and 5 are designated tube mills.
These are sometimes divided into several longitudinal
compartments, each having a different charge composition; the
charges can be steel balls or rods, or pebbles, and they are often
used dry to grind cement clinker, gypsum, and phosphate.
-
Jenis mill: Ball mills
grate discharge mill
hardinge mill
grinding media
-
Jenis mills: autogenous mills bagian AG
jenis pulp lifter
-
Jenis mill: Vibratory mills
Tower mills
-
Jenis mill:
Stirred mills - IsaMill
Stirred media mills
-
Jenis mill:
table and roller mills pendulum roller mills
-
Grinding circuit
single stage open
cyclone and screen in the closed circuit
Two-stage grinding circuit
top related