Laporan Modul 2, MG2212 Grinding Muhammad 'Afif (12510037) / Kelompok V / Sabtu, 17 Maret 2012 Asisten : Mohammad Aly Fikry (12509030)

Abstrak - Praktikum Modul 2 - Dilakukannya praktikum ini adalah bertujuan agar praktikan secara langsung memahami proses penggerusan, serta sebagai salah satu syarat agar dapat lulus dalam mata kuliah Pengolahan Mineral. Secara garis besar, praktikum ini melakukan percobaan penggerusan selama 5, 10, dan 15 menit. A. Pendahuluan Penggerusan dimulai dari ukuran kasar hasil peremukan dengan menggunakan penggerusan dan media yang dapat berbentuk bola/batang baja, porselen atau bijih itu sendiri (autogenous grinding). Sedangkan operasi penggerusan dapat dengan cara basah bila umpan berupa bijih bercampur air atau cara kering bila umpan betul-betul kering. Pada praktikum ini, diharapkan praktikan dapat memahami mekanisme penggerusan dan cara kerja alat. Selain itu praktikan dapat mempelajari pengaruh waktu grinding terhadap halusan hasil gerus. B. Tinjauan Pustaka Penggerusan adalah tahap akhir dari proses kominusi (pengecilan ukuran); dalam tahap ini partikel direduksi ukurannya dengan kombinasi dari impact dan abrasion, baik kering atau basah. Proses ini berlangsung dalam putaran silinder yang terbuat dari besi yang disebut dengan tumbling mills. Media penggerusan yang berada dalam tumbling mills mungkin berisi batang baja, bola baja, batu, bahkan umpan itu sendiri. Dalam proses penggerusan, partikel yang berukuran 5 hingga 250 mm direduksi ukurannya menjadi 300 hingga 10 m.

Rotasi digambarkan dalam searah putaran jarum jam, ketika partikel mulai naik keatas, partikel tersebut jatuh dalam Impact Zone yang berada di Toe, kemudian secara perlahan naik sehingga berada dalam Abrasion zone. Sehingga partikel yang melewati zona-zona berikut akan menjadi semakin halus seiring bertambahnya durasi. Secara garis besar umumnya partikel akan mengikuti bentuk trayek dan mengalami gaya berikut ini,

Trayek tersebut terjadi jika adanya critical speed yakni kecepatan optimum dimana partikel akan mengikuti path tersebut berdasarkan gaya gravitasi dan gaya sentrifugal. Critical speed dapat dirumuskan sebagai berikut

impact abrasion chipping Umumnya terdapat 3 gaya penggerus yang terjadi dalam tumbling mills, seperti gambar diatas. Gerakan dalam tumbling mills, secara kasar dapat digambarkan dalam gambar berikut ini

rev min

-1

Dimana Nc adalah critical speed. D adalah diameter luar thumbling mill, sedangkan d adalah diameter dalamnya. Dengan asumsi bahwa tidak ada slip didalam media. Umumnya dalam praktek, mills berjalan pada critical speed 50-90%. Semakin cepat maka semakin kasar partikel yang dihasilkan, begitupun sebaliknya.

Berdasarkan medianya, terdapat bermacam macam mills, mulai dari ball mills, rod mills, peeble mills, semiautogenous mill, autogenous mill. Ball mills, jika medianya adalah bola-bola yang terbuat dari baja hingga keramik. Rod mills, jika medianya adalah batang-batang yang terbuat dari baja hingga keramik. peeble mills, jika medianya adalah batu-batu keras. semiautogenous mill adalah mills yang menggunakan media bola/batang/dengan proporsional yang jauh lebih kecil dibanding umpan yang akan digerus. Terakhir adalah autogenous mill adalah dengan media umpan itu sendiri. berikut adalah gambar dari mills.

1. 2.

3.

4. 5.

Pertama, diisi silinder gerus dengan bola gerus (1 ") kira-kira setengahnya. Dimasukkan umpan (pasir berukuran 2mm) yang telah dipilih sebelumnya sebanyak 300 gram. Diputar penggerus selama 10 menit, lalu dikeluarkan dan diayak dengan ayakan 65, 100, 150 dan 200 mesh. ditimbang dan dicatat fraksi-fraksi yang terbentuk. Diulang pekerjaan diatas dengan umpan baru untuk waktu putar 15 menit dan 20 menit Dihitung banyaknya material halus 100 mesh, minus 150 mesh, dan minus 200 mesh yang dihasilkan (dalam gram untuk setiap menit)

Data Hasil Percobaan Berat bijih Ukuran grinding media Fraksi (#) .+65 .+100 .+150 .+200 -200 300gram

1,5 inchi Berat bijih tertampung (gram) 10 15 5 menit menit menit 152 55 20 63 42 31 54,5 74 66,5 54,5 67,5 81 108 69 31

Umumnya dalam grinding process, umpan yang dipakai adalah dalam keadaan basah karena memiliki beberapa keuntungan. berikut, Menurunkan konsumsi tenaga per ton produk yang dihasilkan. Kapasitas yang lebih tinggi per volum mill unit. Membuat kemungkinan pemakaian wet screening atau classsification untuk mengontrol produk hasil. Menghilangkan permasalahan debu yang dihasilkan. Membuat jalur transportasi konsentrat lebih mudah dengan pompa dan pipa. Umumnya dikenal dua sistem dalam proses penggerusan, open dan closed circuits. Open circuits dipakai jika ketika umpan masuk dan produk keluar sekaligus langsung memenuhi spesifikasi. Sedangkan closed circuits dipakai jika proses pengontrolan konsentrat dengan spesifikasi tertentu susah dilakukan serta memerlukan classifier/screener. C. Percobaan dan Data Percobaan Alat-Alat percobaan Jar mill dengan media gerus bola Umpan limestone berukuran 2mm sebanyak +- 1,2 kg 1 set ayakan terdiri dari 65, 100, 150 dan 200 mesh. Prosedur Percobaan

D. Pengolahan Data Percobaan %weight 5 menit 44.37956 18.39416 12.26277 9.051095 15.91241 %weight 10 menit 17.32283 23.30709 20.94488 17.16535 21.25984 %weight 15 menit 6.472492 26.21359 34.95146 22.3301 10.03236

Rumus yang dipakai adalah, berat suatu fraksi dibagi berat total seluruh fraksi. E. Analisa Hasil Percobaan 50 40 30 20 10 0

% berat

5 menit 10 menit 15 menit

Fraksi #

Terdapat data praktikum yang ternyata tidak sesuai logika berdasarkan pengaruh durasi grinding, hal ini terjadi karena ketidakidealan dalam mengerjakan praktikum. Faktor penyebab ketidakidealan data praktikum banyak, seperti kecepatan putaran jar mill, faktor media yang digunakan, umpan itu sendiri dan pengayakan. Namun kali ini yang disalahkan adalah kecepatan putaran jar mill dan pengayakan, saat putaran jar mill semakin cepat semakin kasar partikel yang dihasilkan sesuai dengan teori dasar yang berada pada diatas. Pada pengayakan, kemungkinan besar fraksi partikel yang tidak ideal menyumbat jaringjaring sehingga jumlah fraksi yang lolos tidak sesuai dugaan dan mengendap di fraksi yang lebih besar. Mengingat bahwa mesin ayakan tersebut bergetarnya tidak ideal dan wadah ayakan telah tua. Data yang ideal seharusnya jumlah fraksi yang -+65 mesh akan lebih kecil dibanding fraksi yang -200 mesh. sehingga semakin lama durasi, akan semakin kecil partikel yang dihasilkan. Yang perlu dilakukan adalah mencari critical speed dan mempraktikannya, lalu mencari volum optimum, dan mengayaknya dengan ayakan yang lebih presisi. Disamping itu ditemukan bulatan-bulatan kecil yang menurut pendapat saya adalah buah hasil dari mesin ayakan tersebut. Mirip dengan prinsip bola salju, ketika mendapatkan kecepatan, semakin lama berputar semakin besar bola yang dihasilkan. Namun dalam mesin ayak ini partikel kecil dilapisi partikel yang lebih kecil lagi sehingga membentuk bulatan. F. Jawaban Pertanyaan dan Tugas Faktor-faktor yang mempengaruhi keausan bola pelapis dan liner pada Ball Mill. Kekerasan bijih yang digerus Durasi penggerusan yang dilakukan Kecepatan penggerusan Benturan liner dan bola Turunkan persamaan critical speed sehingga

Asumsi persamaan tersebut jika tidak ada slip diantara media dan liner. G. Kesimpulan Mekanisme Penggerusan berdasarkan tiga gaya penghancur yang ada di dalam tumbling mill antara umpan dan media serta gaya gravitasi dan sentrifugal, kemudian cara kerja alat adalah berputar searah jarum jam /kebalikan lalu terjadi penggerusan didalamnya dengan bantuan liner dan media didalamnya. Pengaruh waktu grinding terhadap halusan hasil gerus seharusnya berbanding lurus. H. Daftar Pustaka I. Wills, Barry A. ,Napier-Munn,Tim. Will'sMineral Processing 7th Edition, Elsevier Science & Technology Books. 2006

Dengan R adalah (D-d)/2 dalam meter lalu critical speed terjadi jika cos = 1, maka rev min-1