screening

1

Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dalam diagram alir proses metalurgi sebelum bijih mengalami proses

metalurgi ekstraksi secara hidrometalurgi, pirometalurgi, dan elektrometalurgi.

Bijih yang semula berupa bongkahan-bongkahan besar diproses pra olahan yang

terdiri dari kominusi, sizing, dan klasifikasi.

Tanpa mengalami proses pra olahan maka bongkahan–bongkahan bijih

yang merupakan hasil penambangan tidak mungkin langsung digunakan dalam

proses metalurgi ekstraksi.

Pada awalnya bongkahan bijih tersebut akan dihancurkan oleh mesin

crusher agar ukurannya diperkecil sehingga memudahkan untuk mengolahnya.

Kemudian dilanjutkan dengan mesin penggerus yang biasa kita sebut grinding.

Saat bijih telah memasuki mesin tersebut bentuk butiran bijih yang tadinya

berbentuk bongkahan besar, telah berubah menjadi bijih yang berbentuk pasir besi

yang akan mengalami proses penyesuaian, mulai dari ukuran sampai dengan

konsentrasi atau kandungan bijih itu sendiri. Hasil dari proses pra olahan yang

disebut konsentrat.

Bijih tersebut dikelompokan menurut besar dan berat jenis, agar secara

mudah dapat diambil mineral yang berharganya. Proses pemisahan atau

pengelompokkan mineral tersebut biasa kita sebut dengan screening.

Pada praktikum ini metode yang digunakan adalah metode Gaudin, yaitu

metode pengolahan data-data hasil screening dilihat dari kumulatif persen lolos.

Dengan penggunaan metode ini proses preparasi bijih akan dapat dilakukan

dengan efisien serta dapat menghindari terjadinya oversizing.

1.2. Tujuan Percobaan

Adapu tujuan dari penulis membuat laporan ini ialah untuk membuat

presentasi data ayakan dengan menggunakan metode Gaudin.

1

2


1.3. Batasan Masalah

Adapun batasan dalam praktikum screening ini adalah untuk dapat

membuat persentasi data screening dengan menggunakan metode Gaudin

sehingga dapat mengetahui pada pengecilan ukuran berapa suatu proses kominusi

efisien dilakukan. Yang menjadi variabel bebasnya adalah waktu pengayakan dan

fraksi ukuran dari hasil screening, sedangkan variabel terikatnya adalah berat

pasir dari dari setiap fraksi ukuran. Dengan ukuran tiap fraksi +10#, -10# +18#,

-18# +40#, -40# +60#, -60#.

1.4. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan laporan ini terdiri dari enam bab. BAB I

menjelaskan mengenai latar belakang, tujuan percobaan, batasan masalah,

sistematika penulisan. BAB II menjelaskan mengenai tinjauan pustaka yang berisi

mengenai teori singkat dari percobaan yang dilakukan oleh praktikan. BAB III

menjelaskan mengenai metode penelitian yang praktikan lakukan. BAB IV

menjelaskan mengenai data percobaan. BAB V menjelaskan mengenai

pembahasan yang praktikan paparkan secara keseluruhan dengan sebaik-baiknya

dan bab VI menjelaskan mengenai kesimpulan dari percobaan. Selain itu juga di

akhir laporan terdapat lampiran yang memuat contoh perhitungan, jawaban

pertanyaan dan tugas serta terdapat juga blangko percobaaan.

3


BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Proses Pengolahan Mineral

Sebelum bijih mengalami proses–proses metalurgi selanjutnya khususnya

proses metalurgi ekstraksi, ataupun sebagai produk untuk dijual bijih tersebut

akan mengalami proses–proses pengolahan mineral yang terdiri dari :

1. Kominusi (comminution)

Kominusi dibagi menjadi dua yaitu peremukkan (crushing) dan

penggerusan (grinding). Kominusi atau pengecilan ukuran dilakukan

dengan tujuan agar bahan galian yang akan diproses memiliki ukuran yang

tidak terlalu besar, sehingga dapat dilakukan proses selanjutnya

2. Klasifikasi (sizing dan clasification)

Sizing dan clasification adalah pengelompokan berdasarkan ukuran

dengan metoda pengayakan. Contoh alat yaitu grizzly, ayakan getar dan

spiral klasifikator.

3. Proses Konsentrasi (Concentration)

Konsentrasi adalah klasifikasi mineral berdasasarkan sifat fisiknya.

Sifat fisik ini dibagi menjadi dua yaitu mineral berat dan mineral ringan.

Umumnya mineral berat adalah mineral berharga dan mineral ringan adalah

mineral tak berharga. Produk dari konsentrasi adalah konsentrat dan tailing.

Pada konsentrat persen mineral berharganya lebih besar dibandingkan

mineral tak berharga. Sedangkan pada tailing persen mineral berharganya

lebih kecil dibandingkan mineral tak berharga.

Konsentrasi adalah tahap akhir dalam preparasi bijih secara fisik.

Hasil dari proses inilah yang akan digunakan dalam proses ekstraksi.

Konsentrasi dibagi menjadi enam bagian, yaitu:

1. Ore Sorting

2. Heavy media separator

3. Pemisahan berdasarkan gravitasi (gravity concentration)

3

4


4. Pemisahan berdasarkan sifat magnet (magnetic separation)

5. Pemisahan berdasarkan sifat elektrostatis (electrostatic separation)

6. Flotasi (flotation).

2.2 Proses Pengayakan ( Screening )

Screening merupakan proses pemisahan bahan galian berdasarkan ukuran.

Berat atau ringannya ukuran material disebabkan karena berat jenis dari material

itu sendiri, dan juga gaya gravitasi yang mempengaruhinya. Mineral yang dapat

melewati lubang ayakan sering disebut oversize sedangkan mineral yang tidak

lolos dari lubang ayakan disebut undersize.

Tujuan dari proses pengayakan ini adalah :

1. Mempersiapkan produk umpan (feed) yang ukurannya sesuai untuk

beberapa proses berikutnya.

2. 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).

3. Untuk meningkatkan spesifikasi suatu material sebagai produk akhir.

4. Mencegah masuknya undersize ke permukaan.

Pengayakan biasanya dilakukan dalam keadaan kering untuk material

kasar, dengan ukuran optimal sampai dengan ukuran 10 mesh (#). Sedangkan

pengayakan dalam keadaan basah biasanya untuk material halus.

Permukaan ayakan yang digunakan pada screen bervariasi diantaranya plat

yang berlubang, anyaman kawat (woven wire) ataupun dengan menggunakan

susunan batangan logam, biasanya digunakan batang baja (pararel rod).

Sistem bukaan dari permukaan ayakan juga bervariasi, seperti bentuk

lingkaran, persegi ataupun persegi panjang, penggunaan berikut ini tergantung

dari ukuran, karakteristik dan kecepatan gerakan ayakan.

5


Faktor–faktor yang mempengaruhi undersize lolos adalah ukuran absolut

dari permukaan ayakan, presentase tehadap total luas permukaan ayakan, ukuran

relatif bijih, sudut jatuh partikel dan kecepatan jatuh partikel.

Parameter keberhasilan dari proses pengayakan ini adalah besar

kapasitansi (ton persatuan ataupun satuan waktu) dan besarnya efisiensi (%).

Kedua parameter tersebut dapat bersifat kontradiktif. Dari segi orientasi, besarnya

efisiensi merupakan kesempurnaan dalam pemisahan. Makin lama operasi

pengayakan maka efisiensi semakin tinggi tapi kapasitas makin rendah.

Ayakan getar adalah suatu alat dalam proses pengayakan yang baik dan

sering digunakan di masa sekarang dikarenakan, seperti kapasitas ayakan yang

cukup besar dengan ruang penampung yang cukup, biaya operasi dan perawatan

yang relatif murah (tahan perawatan sampai dengan per ton ayakan) dan mampu

memisahkan mineral dari ukuran 25 cm sampai dengan ukuran 250 cm.

Ayakan ini dapat digunakan dalam keadaan basah ataupun kering. Pada

keadaan basah pengayakan dapat dilakukan sampai dengan ukuran 200 mesh,

sedangkan keadaan kering mencapai 325 mesh.

Ayakan getar (vibrating screen) dibagi menjadi tiga berdasarkan

getarannya, yaitu:

1. Berputar (incline) dimana terjadi gerakan berputar pada pusat secara

mekanis dengan kecepatan amplitudo sebesar 600-7000 rpm.

2. horizontal terjadi gerakan linier dengan komponen vertikal sebagai

pengangkat dengan kecepatan amplitudo 600-3000 rpm dan acak,

probability terjadi gerakan yang bervariasi.

Ada dua macam mekanisme getaran pada proses ini yaitu mekanis dan

elektrik, yang langsung dihasilkan dari permukaan ayakan. Mekanisme elektris

atau elektromagnet, seperti berhenti atau meletakkan unsur ulet untuk

memperkuat dan memperhebat efek getaran. Getaran mekanis adalah getaran yang

disebabkan oleh pergerakan alat terdiri dari palu (hammers), cams, eksentrik,

pemutar dan beberapa kombinasi mekanis lain.

6


2.3 Metode Gaudin

Dalam proses pengayakan ini dapat dibuat suatu presentasi data

pengayakan yang dapat dipakai untuk mengetahui pada pengecilan ukuran berapa

suatu proses kominusi efisien dilakukan.

Salah satu presentasi data yang dipakai adalah presentasi dari Gaudin.

Metode Gaudin adalah metode pengelompokan berdasarkan ukuran bijih pada

screening dengan melihat persentase kumulatif bijih yang lolos pada saat

pengayakan, sehingga dapat disimpulkan proses kominusi dapat berjalan dengan

efisien serta tidak terjadi oversizing.

Dengan persamaan :

Y = 100 (X/K)m

………………………………………………………..(1)

Dimana :

Y = kumulatif persen lolos

m = modulus distribusi

X = ukuran partikel

K = mudulus ukuran

7


BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 Diagram Alir Percobaan

Percobaan ini dilakukan dengan tahapan sebagai berikut:

Gambar 1. Diagram alir percobaan screening

Menyusun ayakan berdasarkan urutan ukurannya

10#,18#, 40#, dan 60#

Menyalakan screening selama 5 menit

Mengambil hasil ayakan

Menimbang masing–masing fraksi

Pembahasan

Pasir 1000 gram

Data Pengamatan

Kesimpulan

Literatur

7

8


3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat yang digunakan

1. Vibrating screen

2. Screening dengan ukuran 10#,18#, 40#, dan 60#

3. Neraca teknis

3.2.2 Bahan yang digunakan

1. Pasir

3.3 Prosedur Percobaan

1. Penimbangan pasir seberat 1000 gram.

2. Penyusunan ayakan sesuai dengan urutan ukuran terbesar ke yang

paling terkecil (+10#, -10# +18#, -18# +40#, -40# +60#, -60#).

3. Melakukan proses screening selama 5 menit

4. Penimbangan masing-masing fraksi dengan teliti

9


BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Tabel Hasil Percobaan

Setelah melakukan proses screening pada pasir kwarsa, didapat data-data

hasil percobaan sebagai berikut.

Tabel 1. Data Hasil Percobaan

Fraksi

Ukuran

(#)

Ukuran

Butiran

(µm)

Berat

Tertampung

(gram)

% Berat

Tertampung

Berat Lolos

(gram)

% Berat

Lolos

+10# 1480 304,5 31,03 676,6 68,96

-10#+18# 1480 158,5 16,15 518,1 52,8

-18#+40# 822,2 437,5 44,59 80,6 8,21

-40#+60# 370 74,5 7,59 6,1 0,62

-60# 246,6 6,1 0,62 0 0

Jumlah - 981,1 100 - -

Tabel 2. Data Kumulatif

Fraksi

Ukuran (#)

Komulatif

%Berat

Tertampung

Komulatif %

Berat Lolos

Log Komulatif

% Berat Lolos

Log Ukuran

Butiran

+10# 31,03 68,96 1,83 3,17

-10#+18# 47,18 121,76 2,08 3,17

-18#+40# 91,77 129,97 2,11 2,91

-40#+60# 99,36 130,59 2,11 2,56

-60# 99,98 130,59 2,11 2,39

Jumlah - 851,32 10,24 14,2

9

10


4.2 Pembahasan

Dalam mekanisme pengayakan, terdapat suatu metode yang dapat

digunakan untuk menghitung seberapa efektif proses kominusi harus dilakukan

agar pengayakan berfungsi secara maksimal. Dari hasil data yang telah diolah

menjadi perhitungan maka didapat suatu hubungan antara berat bijih dengan

ukuran dalam pengayakan. Hal ini dapat dijelaskan dalam pembahasan gambar 2

berikut ini.

Gambar 2. Log Kumulatif Berat Lolos terhadap Log Ukuran Butir

Dari grafik gambar 2 dapat diketahui bahwa semakin besar log kumulatif

berat lolos makan log ukuran butir lolos pun akan semakin kecil. Persentase

komulatif berat lolos paling besar dalam praktikum ini terjadi dalam ayakan

dengan ukuran partikel 1480 mikron yaitu pada ayakan dengan ukuran ayakan

+10 # (mesh).

Melalui grafik ini dapat disimpulkan bahwa semakin kecil ukuran partikel

maka semakin kecil persentase berat tertampung. Karena pasir yang digunakan

adalah pasir biasa bukan pasir kuarsa sehingga pada proses pengayakan atau

y = -0.2031x + 2.6249 R² = 0.3459

1.8

1.85

1.9

1.95

2

2.05

2.1

2.15

2.2

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

Grafik Berat lolos terhadap ukuran butir

Log Ukuran Butir

Log K

um

ula

tif

Ber

at L

olo

s

11


screening yang di dapat pada tiap fraksi adalah seimbang. Apabila penggunaan

pasir kuarsa maka akan didapatkan hasil setelah pengayakan lebih cenderung

didalam fraksi yang berukuran besar (mesh) , dikarenakan pasir kuarsa yang sudah

terlalu halus.

Dengan menggunakan metode Gaudin, secara cepat dapat diketahui bahwa

pada pengecilan ukuran beberapa proses kominusi dapat berjalan dengan efisien

serta tidak terjadi oversizing karena metode Gaudin itu sendiri adalah metode

pengelompokkan ukuran pada screening dengan melihat persentase kumulatif

bijih yang lolos pada saat pengayakan.

Dalam praktikum ini vibrator screen adalah alat yang digunakan dengan

sesuai dengan skala lab dan sederhana penggunaannya, pada saat penggunaannya

ketika waktu pengayakan yang diberikan cukup lama ternyata ada bebera partikel

yang berhamburan dan ini menyebabkan berat yang tertampung sedikit berkurang

dari berat awalnya.

12


BAB V

KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan

Dalam praktikum screening, telah melakukan salah satu proses sizing

dengan memanfaatkan ayakan getar atau vibrating screen dengan urutan ukuran

ayakan 10#,18#, 40#, dan 60#. Sehingga dapat disimpulkan bahwa :

1. Metode Gaudin dapat digunakan untuk mengetahui pada pengecilan

ukuran berapa proses kominusi dapat berjalan dengan efisien serta

tidak terjadi oversizing karena ini merupakan metode pengelompokkan

ukuran pada screening dengan melihat persentase komulatif bijih yang

lolos pada saat pengayakan.

2. Semakin besar ukuran screening, maka berat lolos semakin besar dan

berat tertampung semakin kecil.

3. Semakin kecil ukuran screening, maka berat tertampung semakin besar

dan berat lolos semakin kecil.

5.2 Saran

Saran yang harus diperhatikan pada praktikum ini adalah :

1. Membersihkan setiap ayakan sebelum digunakan.

2. Menimbangan Pasir sebelum dan setelah percobaan harus teliti

12

13


DAFTAR PUSTAKA

Brown, G,G . 1950 . “ Unit Operations”. Tokyo : Modern Asia Edition

Tim laboratorium metalurgi. 2012. ”Buku panduan praktikum Laboratorium

Metalurgi I”, Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa. Cilegon

Wawan,Ir. “Diktat Kuliah, Pengolahan Bahan Galian”. Cilegon: Fakultas Teknik

Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

http://brownharinto.blogspot.com/2009/11/screening-pengayakan.html

http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:5evqu1j99cJ:belajarmetal

urgi.blogspot.com/2011/04/screening.html+metode+gaudin&cd=1&hl=id&ct=cln

k&gl=id&client=firefox-a

13

http://brownharinto.blogspot.com/2009/11/screening-pengayakan.html

14


LAMPIRAN

14

15


Lmpiran 1. Contoh Perhitungan

Perhitungan untuk konversi dari fraksi ukuran (mesh) ke dalam bentuk ukuran partikel

(μm)

+10 # 10

74200x = > 1480 μm

- 10 # +18# 10

74200x = 1480 μm

- 18# + 40 # 18

74200x = 822,2 μm

- 40 # + 60 # 60

74200x = 246,6 μm

- 60 # <60

74200x = < 246,67 μm

Menghitung % Berat tertampung

Berat pasir yang tertampung pada ayakan

% Berat Tertampung = x 100%

Pasir yang tertampung

10 # 304,5 gram 03,31%1001,981

5,304x %

- 10 # + 18 # 158,5 gram 15,16%1001,981

5,158x %

- 18 # + 40 # 437,5 gram 59,44%1001,981

5,437x %

- 40 # + 60 # 74,5 gram %59,7%1001,981

5,74x

- 60 # 6,1 gram 62,0%1001,981

1,6x %

TOTAL 981,1 gram 100%

Menghitung % Komulatif Berat Tertampung

% Komulatif Berat Tertampng ke-n = % Berat tertampung ke (n-1) + ...

... + % Berat tertampung ke-n

10 # 31,03 %

- 10 # + 18 # 31,03 + 16,15 = 47,18 %

16


- 18 # + 40 # 47,18 + 44,59 = 91,77 %

- 40 # + 60 # 91,77 + 7,59 = 99,36 %

- 60 # 99,36 + 0,62 = 99,98 %

Menghitung % Komulatif Berat Lolos

% Komulatif Berat Lolos = % Berat lolos + ........+ n % Berat Lolos , +......

10 # 68,96 + 0 = 68,96%

- 10 # + 18 # 68,96 + 52,8 = 121,76%

- 18 # + 40 # 121,76 + 8,21 = 129,97 %

- 40 # + 60 # 129,97 + 0,62 = 130,59%

- 60 # 130,59 + 0 = 130,59 %

Menghitung nilai Log % Komulatif Berat Lolos

10 # Log 68,96 = 1,83

- 10 # + 18 # Log 121,76 = 2,08

- 18 # + 40 # Log 129,97 = 2,11

- 40 # + 60 # Log 130,59 = 2,11

- 60 # Log 130,59 = 2,11

Menghitung Nilai Log Ukuran Partikel

10 # Log 1480 = 3.17

- 10 # + 18 # Log 1480 = 3,17

- 18 # + 40 # Log 822,2 = 2,91

- 40 # + 60 # Log 370 = 2,56

- 60 # Log 2246,6 = < 2,39

17


Lampiran 2. Jawaban Pertanyaan

1. Buat tabel dan susun data hasil percobaan ?

Fraksi

Ukuran

(#)

Ukuran

Butiran

(µm)

Berat

Tertampung

(gram)

% Berat

Tertampung

Berat Lolos

(gram)

% Berat

Lolos

+10# 1480 304,5 31,03 676,6 68,96

-10#+18# 1480 158,5 16,15 518,1 52,8

-18#+40# 822,2 437,5 44,59 80,6 8,21

-40#+60# 370 74,5 7,59 6,1 0,62

-60# 246,6 6,1 0,62 0 0

Jumlah - 981,1 100 - -

Fraksi

Ukuran (#)

Komulatif

%Berat

Tertampung

Komulatif %

Berat Lolos

Log Komulatif

% Berat Lolos

Log Ukuran

Butiran

+10# 31,03 68,96 1,83 3,17

-10#+18# 47,18 121,76 2,08 3,17

-18#+40# 91,77 129,97 2,11 2,91

-40#+60# 99,36 130,59 2,11 2,56

-60# 99,98 130,59 2,11 2,39

Jumlah - 851,32 10,24 14,2

2. Buat grafik antara % komulatif berat lolos terhadap ukuran partikel?

y = -0.0305x + 143.22 R² = 0.45

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 500 1000 1500 2000

Ukuran Butir (µm)

% K

um

ula

tif

Ber

at

18


3. Buatlah grafik % berat tertampung terhadap ukuran partikel

4. Buat analisa dan kesimpulan?

1. Pembahasan Grafik % komulatif berat lolos terhadap ukuran partikel. Dapat di

lihat pada grafik bahwa semakin kecil ukuran bijih maka persen komulatif berat

yang lolos semakin besar.

2. Pembahasan Grafik % Berat terhadap Ukuran Partikel. Melalui grafik ini dapat

diyakinkan, jika semakin kecil ukuran bijih maka semakin besar persentase

berat tertampung. Pada proses pengayakan dengan ukuran yang terbesar akan

menyebabkan persentase berat tertampung yang paling kecil. Hal ini terjadi

karena sebagian besar bijih dapat lolos dari lubang ayakan yang besar, atau

dengan kata lain persentase berat lolosnya besar.

3. Pembahasan Grafik Log Komulatif Berat lolos terhadap Ukuran Partikel.

Seperti pengamatan yang sebelumnya bahwa Pengamatan pada grafik ini tidak

berbeda jauh dengan grafik % komulatif berat lolos terhadap ukuran pertikel,

perbedaan terletak pada penggunaan skala. Dalam grafik ini digunakan skala

logaritmik pada ukuran bijih dan persentase komulatif berat lolos, sedangkan

pada grafik.komulatif berat lolos terhadap ukuran partikel menggunakan skala

aritmatik.

y = 0.0155x + 6.3412 R² = 0.2625

0 5

10 15 20 25 30 35 40 45 50

0 500 1000 1500 2000

Ukuran Butir (µm)

% B

erat

ter

tam

pu

ng

19


Lampiran 3 Gambar Alat

Gambar 3. Ayakan 10#, 18#, 40#, 60# Gambar 4. Mesin Screening

Gambar 5. Neraca Teknis Gambar 6. Pasir

screening

Documents