Assalamualaikum Wr. Wb.

“Peralatan Pemisahan”(Ayakan)

Oleh :Hilya Fithri (061230401040)Nanda Dwi Putri (061230401044)

Pendahuluan

• Pengayakan merupakan salah satu metode pemisahan partikel sesuai dengan ukuran yang diperlukan. Metode ini dimaksudkan untuk pemisahan fraksi-fraksi tertentu sesuai dengan keperluan dari suatu material yang baru mengalami grinding. Ukuran partikel yang lolos melalui saringan biasanya disebut undersize dan partikel yang tertahan disebut oversize.

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)

Tujuan dilakukannya screening adalah : Mempersiapkan produk umpan (feed) yang ukurannya sesuai

untuk beberapa proses berikutnya.

Mencegah masuknya mineral yang tidak sempurna dalam peremukan (Primary crushing) atau oversize ke dalam proses pengolahan berikutnya, sehingga dapat dilakukan kembali proses peremukan tahap berikutnya (secondary crushing).

Untuk meningkatkan spesifikasi suatu material sebagai produk akhir.

Mencegah masuknya undersize ke permukaan.Pengayakan biasanya dilakukan dalam keadaan kering untuk material kasar, dapat optimal sampai dengan ukuran 10 in (10 mesh). Sedangkan pengayakan dalam keadaan basah biasanya untuk material yang halus mulai dari ukuran 20 in sampai dengan ukuran 35 in.

Macam – macam screening :

A. Berdasarkan bentuk permukaannya, screen terbagi atas :

1. Parallel Rod Screen Terbuat dari steel bars, kayu atau cast iron. Contohnya Grizzly2. Punched Plate Dibuat dari belt conveyor atau plat baja3. Woven Wire Screen Terbuat dari kawat yang dianyam, berupa baja, tembaga, ` monel atau alloy-alloy lainnya.

Permukaan ayak dapat terdiri atas :(1) Batang Baja : Batang-batang baja berjarak sedikit satu sama lain. Batang ini digunakan untuk mengayak bahan kasar seperti: batu, batu bara, dll.

(2) Pelat Berlubang : Garis tengah lubang biasanya 1 cm atau lebih. Ukuran tebal pelat meningkat sesuai dengan bertambah besarnya garis tengah lubang.

(3) Anyaman Kawat : Biasa dipakai kawat baja, karena kuat.Gambar 3. Anyaman kawat.

(4) Sutera Tenun : Bahan ini digunakan untuk mengayak zat yang sangat halus, seperti bunga dan tepung.

(5) Rol Berputar : Permukaan ayak semacam ini terdiri atas sejumlah rol berusuk yang disusun berdampingan dan digerakkan dengan kecepatan berlainan. Pengayakan pada permukaan ayak semacam ini adalah sangat efektif.

Ayakan anyaman kawat : woven, wire , mesh

• Anyaman kawat (woven wire), bahan dapat berupa baja, nikel, perunggu, tembaga, atau logam lainnya.

• Plat yang berlubang (punched plate, bahan dapat berupa baja ataupun karet keras.

• Susunan batangan logam, biasanya digunakan batang baja (pararel rods). Sistem bukaan dari permukaan ayakan juga bervariasi, seperti bentuk lingkaran, persegi ataupun persegi panjang. Penggunaan bentuk bukaan ini tergantung dari ukuran, karakteristik material, dan kecepan gerakan screen.

Standar ukuran ayakan (screen)

Ukuran yang digunakan bisa dinyatakan dengan mesh maupun mm (metrik). Yang dimaksud mesh adalah jumlah lubang yang terdapat dalam satu inchi persegi (square inch), sementara jika dinyatakan dalam mm maka angka yang ditunjukkan merupakan besar material yang diayak

.Standar kawat ayakan dibagi :

1. Tyler Standar, ukuran 200 mesh, diameter 0,0029 inci, dan SA 0,0021 inci.2. British Standar, ukuran 200 mesh, SA 0,003 inci, dan SI 4√2.3. US Standar, ukuran 18 mesh, SA 1 mm, dan SI 4√2.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan material untuk menerobos ukuran ayakan adalah :

Ukuran buhan ayakanSemakin besar diameter lubang bukaan akan semakin banyak material yang lolos.

Ukuran relatif partikelMaterial yang mempunyai diameter yang sama dengan panjangnya akan memiliki kecepatan dan kesempatan masuk yang berbeda bila posisinya berbeda, yaitu yang satu melintang dan lainnya membujur.

Pantulan dari materialPada waktu material jatuh ke screen maka material akan membentur kisi-kisi screen sehingga akan terpental ke atas dan jatuh pada posisi yang tidak teratur.

Faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan screen:

kapasitas, kecepatan hasil yang diinginkan. Kisaran ukuran ( size range), Sifat bahan : densitas, kemudahan mengalir

(flowability), Unsur bahaya bahan : mudah terbakar,

berbahaya, debu yang ditimbulkan. Ayakan kering atau basah. Pemilihan screen berdasarkan ukuran disajikan

di fig. 19 – 14 (Perry, 7th ed.).

Kapasitas screen secara umum tergantung pada: [Kelly,1982] :

1. Luas penampang screen2. Ukuran bahan3. Sifat dari umpan seperti; berat jenis, kandungan air, temperature4. Tipe mechanical screen yang digunakan.

B. Beberapa alat ayakan : Grizzly Vibrating Oscillating Reciprocating Tromel/Revolving

1. TROMMEL SCREEN

• Trommel Screen adalah alat screening yang digunakan dalam industri skala besar terutama pada pertambangan. Ini adalah salah satu perangkat skrining tertua, yang merupakan ayakan silinder biasanya berputar di antara 35 dan 45% kecepatan kritis. Ini adalah jenis ayakan bergulir. Trommels dapat menangani bahan dari 55 mm sampai 6 mm, dan ukuran lebih kecil dapat ditangani dalam kondisi penyaringan basah.

Cara Kerja :

Trommel Screen yang berbentuk seperti tabung besar, dimana

tabung tersebut terdapat lubang – lubang. Trommel Screen terdiri dari input dan output, dimana feed masuk ke dalam input. Didalam input, feed tersebut diputar oleh screen dengan kecepatan yang tentukan. Feed yang tidak diinginkan akan keluar dengan sendirinya melalui lubang yang melalaui output. Feed yang diinginkan akan masuk dalam penampung / storage kemudian dialirkan melalui belt conveyor. Feed yang tidak masuk / lolos atau di reycle.

Kelebihan & Kekurangan trommel screen :

1. KelebihanHarga lebih murah dari vibrating screen

2. Kekurangan- Biaya perawatan tinggi, terutama pada dinamo motor dan sikat- Tidak dapat menghasilkan produk yang uniform seperti Vibrating. S- Kebutuhan tempat / ruangan relative besar

2. Ayakan sejajar, Grizzly

Grizzly, merupakan jenis ayakan statis, dimana material yang akan diayak mengikuti aliran pada posisi kemiringan tertentu.

Digunakan untuk material yang sangat kasar. Terdiri dari serangkaian heavy bar paralelyang terpasang pada sebuah frame, ada yang menggunakan rantai sebagai pengganti bar danada yang digoyang atau digetarkan secara mekanik untuk sizing atau membantu dalampenghilangan oversize ore

Cara kerja :

• Umpan yang sangat kasar, jatuh pada ujung atas kisi.Bongkahan yang besar akan menggelinding ke bagian ujung dan bongkahan kecil akan jatuh ke bawah masuk kedalam kolektor (pengumpul) tersendiri.Jarak antara setiap batang pada bagian atas dibuat cukup lebar dibandingkan bagian bawah agar kuat tanpa terjadi penyumbatan oleh bongkahan yang hanya lolos sebagian. Jarak antara batang berkisar 2 – 8 inch.

3. Vibrating screen

• Vibrating screen, ayakan dinamis dengan permukaan horizontal dan miring digerakkan pada frekuensi 1000 sampai 7000 Hz. Ayakan jenis ini mempunyai kapasitas tinggi, dengan efisiensi pemisahan yang baik, yang digunakan untuk range yang luas dari ukuran partikel . Vibrating screen bisa disebut juga sebagai (ayakan getar) umum nya bekerja untuk memisahkan padatan yang terkandung dalam minyak kasar (dirt crude oil) dengan cara di ayak/di getar pada media saringan dengan ukuran mess tertentu (sesuai dengan kebutuhan).

• Cara kerja : prinsip kerja vibrating screen sebenarnya sangat simple. Pada dasarnya prinsip kerja vibrating screen adalah proses pengayakan dengan cara menggetarkan. Screen yang sering kita sebut pengayakan dan vibrating yaitu menggetarkan. Vibrating screen secara bentuknya ada yang berbentuk lingkaran dan berbentuk persegi, namun secara umum bentuk lingkaran lebih sering dipakai karena lebih banyak dipasaran. Vibrating screen disarankan 2 tingkat penyaringan dengan ukuran 30 mesh dibagian atas dan 40 mesh dibagian bawah. Dengan ukuran yang demikian akan memudahkan penyaringan di brush strainner.

4.Oscillating screen

• Oscillating screen, ayakan dinamis pada frekuensi yang lebih rendah dari vibrating screen (100-400 Hz) dengan waktu yang lebih lama. Oscillating biasanya digunakan untuk mengani material yang berukuran kecil yang mengalir bebas, berukuran tipis, berdebu, dan material lain yang sulit ditangani dengan cara bias, yaitu untuk ukuran yang lebih kecil dari 4 mesh.

Cara kerja • Bahan dimasukkan dari

lubang diatas dan oscillator akan berputar kemudian partikel-partikel yang kecil akan tersaring dan jatuh melewati lubang yang bawah sedangkan partikel yang besar tidak akan tersaring. Hasil giling ini yang kemudian dimasukkan kedalam vibrating screener dan mengalami proses pengayakan.

5.Reciprocating screen, Ayakan dinamis dengan gerakan

menggoyang, pukulan yang panjang (20-200 Hz). Digunakan untuk pemindahan dengan pemisahan ukuran.

Separasi ini biasa digunakan untuk:

• Material yang halus• Material yang kering• Ukuran kecil (light) yaitu

sekitar 10 sampai 20 µm, dan terkadang sampai 40 µm.

Reciprocating Screens terdiri dari sebuah :

Gyratory horizontal yang bergerak pada ujungumpan dari screen yang tegak lurus dengan bantuan dari poros yang berputar secara tidakteratur. Perputaran poros tersebut sebesar 1000 rev/min. Gerakan memutar pada ujung feeddengan cepat menebarkan material-material melintang ke seluruh lebar dari permukaanScreen.

Gerakan memutar ini juga menyusun material-material tersebut berdasarkanperbedaan mesh.Selama material-material tersebut melewati permukaan dari screen, akan terjadipereduksiaan jumlah pada ujung pemberhentian (ujung alat).Reduksi ini membantumemisahkan material-material yang diistilahkan ‘near mesh particles’.

6. Shaking screen• Adalah sebuah alat yang digunakan untuk menspesifikasikan

ukuran dari bijih logam yang akan kita proses sebelum dimasukkan ke dalam bins (tempat penyimpanan)

Cara Kerja

• Menggunakan prinsip gerakan bolak balik (shake) yang bekerja pada kondisi miring

• Beroperasi dalam dengan jumlah stroke 60• 800 per menit• Mengecilkan ukuran hingga <12mmPenggunaan Pengunaan : • Banyak digunakan dalam penyeleksian mineral dalam

skala besar • Persiapan coal dalam kondisi kering• Sangat jarang digunakan abrasive metalliferous ores

Kerugian : biaya perawatan tinggi dan kapasitas rendah

EFEKTIVITAS AYAKAN

• Pengayakan adalah satu metode yang mudah dan cepat untuk penentuan ukuran partikel dan pemisahan. Meskipun demikian, metode ini tidak dapat disebut sebagai metode sangat akurat. Sebab, pada bentuk partikel tak beratruran, kemudahan lolos dari lubang ayakan tergantung pada arah gerakan partikel.

Analisis data ukuran partikel menggunakan screen shakerPenyajian data distribusi ukuran suatu campuran (particle size

distribution) Ditinjau : Sejumlah campuran partikel diayak dalam suatu

susunan ayakan, di laboratorium ( menggunakan sieve shaker):

• Masing-masing padatan yang diperoleh ditimbang dan dijumlahkan,

• Setiap ayakan ukuran tertentu dihitung fraksi massa partikel yang lolos

• Fraksi massa yang tertahan dan diameter rata-ratanya,• Data fraksi massa dan diameter ditabulasikan,• Data di atas disajikan dalam grafik

Ukuran Berat Jumlah Butir Mineral A Jumlah Butir Mineral B

(mesh) (gram) Bebas Terikat Bebas Terikat +28 20 4 6,5 6 2,5 +35 50 10 12,25 8 6,75 - 35 30 12 2 10 2

Hitung derajat liberasi bijih maupun kadar bijih bila BJ mineral A = 7 dan BJ mineral B = 2,5 !

Jawab : Derajat Liberasi fraksi (+28 in) mineral A =  4x7 x100%/(10,5x7) = 38,09 Kadar mineral A pada fraksi (+28 in) =  10,5x7 x100%/((10,5x7)+(8,25x2,5)) = 77,57

Menentukan efektivitas ayakan.

• Ditinjau suatu ayakan: • Di lapangan, penimbangan F,

P & R tidak mudah dan tidak praktis, maka perlu dicari persamaan lain yang menggunakan data analisis cuplikan (sample) distribusi ukuran pada arus F, P dan R.

• NM desired mat’l di sekitasr screen:

• XF. F = XP . P + XR . R (1)

• undesired mat’l di sekitar screen :

• (1 – XF ) F = ( 1- XP ) P + ( 1-XR ) R (2)

• NM • NM total di sekitar screen : • F = P + R (3)

Efektivitas (Ec) ayakan menunjukkan seberapa banyak partikel yang memiliki ukuran yang diinginkan.

Material yang diinginkan dalam produkRecovery = Material yang diinginkan dalam umpan

Rejection = Material yang tak diinginkan dalam umpan

Ec = (Recovey)(Rejection)

• Diameter partikel dapat diukur dengan berbagai cara. Untuk partikel berukuran besar ( > 5 mm) dapat diukur secara langsung dengan menggunakan micrometer. Untuk partikel yang sangat halus diukur dengan menggunakan ukuran ayakan standar. Ukuran ayakan dinyatakan dalam dua cara, dengan angka ukuran mesh (jumlah lubang dalam inchi persegi ) dan dengan ukuran aktual dari bukaan ayakan dengan ukuran partikel besar ( dalam mm atau inchi).

Semoga bermanfaat