Laporan Modul 2 (Grinding) [PDF]

Citation preview

Laporan Modul 3, MG2213



Arwin Sanlia (12513060)/ Kelompok 1/ Jumat, 27-02-2015 Asisten : Fandy Adam (12512044)



Abstrak – Praktikum Modul 1 – Praktikum kali ini bertujuan untuk memperkenalkan secara langsung tentang salah satu tahapan dari Pengolahan Bahan Galian(PBG), yaitu Grinding yang berarti penggerusan. Praktikan akan dituntun oleh Asisten Praktikum untuk mengoperasikan alat-alat PBG yang ada dalam laboratorium dan mengumpulkan data hasil operasi alat-alat tersebut untuk kemudian dibuat laporan. Alat-alat yang akan dioperasikan selama praktikum ini adalah Jar Mill dengan media penggerus berupa bola baja, beserta ayakan dan pengayak otomatisnya. Hal yang diamati dalam praktikum kali ini adalah pengaruh lama waktu grinding terhadap hasil penggerusan. A. Tinjauan Pustaka Kominusi adalah proses pengecilan ukuran partikel, dimana dalam konteks PBG partikelnya adalah bijih. Kominusi sendiri bermanfaat untuk membebaskan partikel logam berharga dari partikel pengotornya. Alat kominusi yang digunakan pada praktikum kali ini adalah Jar Mill. Jar Mill Jar Mill adalah alat penggerus yang cara kerjanya sama dengan Ball Mill, hanya saja berukuran kecil (skala laboratorium). Jar Mill akan menggerus spesimen dengan cara menumbukkan spesimen yang ingin digerus dengan media penggerus. Dalam praktikum kali ini media penggerus yang digunakan adalah bola baja. B. Data Percobaan 1. Hasil dari penggerusan dengan Jar Mill (kecepatan = 61,5 rpm) untuk 5 menit pertama. Berat awal = 500 g. Ukuran Ayakan (MESH) +60 -60 +80 -80 +100 -100 +140 -140 +200 -200 Total



Berat (gram) 322,3 75,2 17,1 23,8 42,0 34,5 514,9



2.



Hasil dari penggerusan dengan Jar Mill (kecepatan = 61,5 rpm) untuk 5 berikutnya. Berat awal = 514,9 g. Ukuran Ayakan (MESH) +60 -60 +80 -80 +100 -100 +140 -140 +200 -200 Total



Berat (gram) 232,8 95,5 22,3 26,6 91,2 24,9 493,3



Komposisi media penggerus (total 5 kg) : 1,6 kg bola kecil 3,4 kg bola besar C. Pengolahan Data Percobaan Langkah awal yang kami lakukan selama praktikum adalah menimbang 500 gram batu kapur untuk digerus. Kemudian kami menimbang media penggerus yang berupa bola baja hingga 5 kg (1,6 kg berukuran kecil dan 3,4 kg berukuran besar) .



Setelah keduanya ditimbang, langkah berikutnya yang kami lakukan adalah memasukkan keduanya ke dalam Jar Mill untuk dioperasikan.



Berikut adalah gambar dari media pengayak beserta alat pengayak otomatisnya (lanjut ke kolom sebelah) :



Setelah Jar Mill dioperasikan selama 5 menit, alat diberhentikan dan batu kapur yang terdapat di dalam Jar Mill dikeluarkan untuk diayak.



Hasil dari ayakan ini (diayak selama 10 menit) kemudian ditimbang, yang hasilnya terdapat pada bagian B. Data Percobaan dari laporan ini. Setelah ditimbang, batu kapur dimasukkan kembali ke dalam Jar Mill untuk digerus lagi selama 5 menit. Dan seperti sebelumnya, batu kapur dikeluarkan untuk diayak selama 10 menit dan ditimbang, yang hasilnya terdapat pada bagian B. Data Percobaan dari laporan ini.



Pengolahan Data : 1. Hasil dari penggerusan dengan Jar Mill (kecepatan = 61,5 rpm) untuk 5 menit pertama. Berat awal = 500 g. Ukuran Ayakan (MESH)



Berat (gram)



+60 +80 +100 +140 +200



322,3 75,2 17,1 23,8 42,0 34,5 514,9



-60 -80 -100 -140 -200 Total



%Berat %Berat %Berat Tertampu Tertampung Lolos ng Kumulatif Kumulatif 62.59% 62.59% 37.41% 14.60% 77.20% 22.80% 3.32% 80.52% 19.48% 4.62% 85.14% 14.86% 8.16% 93.30% 6.70% 6.70% 100.00% 0.00% 100.00%



Linear ()



f(x) = 0x - 0.05



60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 Tabel data untuk regresi :



x-axis (+x microns) 250 177 149 105 74



y-axis 37.41 % 22.80 % 19.48 % 14.86 % 6.70%



P80 : Karena P80 adalah ukuran ayakan ketika 80% partikel lolos ayak, maka 0,8 = 0,0017x – 0,0467 x = 498,06 microns = P80 2.



Hasil dari penggerusan dengan Jar Mill (kecepatan = 61,5 rpm) untuk 5 berikutnya. Berat awal = 514,9 g. Ukuran Ayakan (MESH)



Berat (gram)



+60 +80 +100 +140 +200



232,8 95,5 22,3 26,6 91,2 24,9 493,3



-60 -80 -100 -140 -200 Total



%Berat %Berat %Berat Tertampu Tertampung Lolos ng Kumulatif Kumulatif 47.19% 47.19% 52.81% 19.36% 66.55% 33.45% 4.52% 71.07% 28.93% 5.39% 76.46% 23.54% 18.49% 94.95% 5.05% 5.05% 100.00% 0.00% 100.00%



100.00% 80.00% 60.00% f(x) = 0x - 0.08



40.00% 20.00% 0.00%



60 80 100120140160180200220240260 Tabel data untuk regresi :



x-axis (+x microns) 250 177 149 105 74



y-axis 52.81 % 33.45 % 28.93 % 23.54 % 5.05%



P80 : Karena P80 adalah ukuran ayakan ketika 80% partikel lolos ayak, maka 0,8 = 0,0025x – 0,0848 x = 353,92 microns = P80 D. Analisa Hasil Percobaan Ternyata setelah data diolah, didapati beberapa kejanggalan seperti berbedanya berat batu kapur yang dimasukkan dalam Jar Mill dengan hasil yang ditimbang. Untuk penggerusan di 5 menit pertama, beratnya berubah dari 500 gram menjadi 514,9 gram. Hal ini kemungkinan terjadi karena alat yang kami pakai (Jar Mill dan bola baja) sudah terlebih dahulu digunakan oleh orang lain sehingga ada partikel-partikel sisa eksperimen orang tersebut yang tertinggal/melekat pada alat yang kami gunakan. Sedangkan untuk penggerusan kedua (5 menit selanjutnya), beratnya berubah dari 514,9 gram menjadi 493,3 gram. Hal ini terjadi karena kami terburu-buru dalam menuangkan batu kapur hasil penggerusan keluar dari Jar Mill sehingga banyak partikel yang tertinggal (terutama pada bola baja). Berikut adalah foto dari partikel yang terkumpul saat saya membersihkan bola baja (di kolom sebelah).



Linear ()



Setelah pengolahan data juga didapatkan bahwa ukuran P80 ikut berubah seiring dengan lama penggerusan. Untuk faktor-faktor yang mempengaruhi hasil penggerusan sendiri sebenarnya ada banyak, seperti kecepatan rotasi Jar Mill, jenis media penggerus (bola atau batang), komposisi bola baja (berapa banyak bola ukuran kecil dan ukuran besar), kondisi spesimen yang ingin digerus (kering atau basah) dan sebagainya. Namun dalam praktikum kali ini hanya waktu penggerusan saja yang dibedakan, maka hanya hubungan antara waktu dengan hasil penggerusan saja yang diperhatikan. E. Jawaban Pertanyaan dan Tugas 1. Jelaskan mekanisme pengecilan ukuran yang terjadi dalam Ball Mill, demikian juga dengan Rod Mill!  Baik Ball Mill ataupun Rod Mill memiliki mekanisme pengecilan ukuran yang sama, yaitu media penggerusnya akan bergerak pada Liner (bagian dalam Jar Mill) dan jatuh menumbuk spesimen yang ingin digerus.  Perbedaan dari keduanya adalah pada jenis media penggerusnya, dimana pada Ball Mill media penggerusnya berbentuk bola, sedangkan pada Rod Mill media penggerusnya berbentuk batang. 2. 



3. 











4. 







Kecepatan maksimum didapat saat nilai Cos(α) terbesar (Cos(α) bernilai 1 saat α = 0). N = (1/(0.0011 x R))0,5 Karena R = (D – d)/2 , maka Nc = 42,3/(D-d)0,5 rev/min Keterangan : N = kecepatan angular partikel m.V2/R = gaya sentripetal V = L*N (kecepatan linier partikel) L = 2πR/60 (jarak yang ditempuh partikel m = massa partikel Nc = kecepatan kritis 5. 



Kenapa penggunaan bijih pada pengolahan bahan galian umumnya dilakukan dengan cara basah? Ada beberapa kemungkinan. Yang pertama adalah masalah biaya Roasting (pemanggangan) yang mungkin tidak sepadan dengan peningkatan efisiensi yang akan didapatkan setelah dilakukan Roasting. Yang kedua adalah masalah kesesuaian dengan proses selanjutnya, dan karena kebanyakan PBG menggunakan metode ‘Flotasi’ (pemisahan partikel berdasarkan sifat ‘hidrofob’ dan ‘hidrofil’) yang memproses bijih dalam kondisi basah, maka dirasakan tidak perlu untuk memanggang bijih apabila kemudian akan dibasahi kembali. Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi keausan bola pelapis (liner) pada Ball Mill! Bahan dari bola pelapis itu sendiri (baja atau keramik), dimana apabila bola pelapis terbuat dari baja maka bola akan mudah terkorosi apabila digunakan untuk menggerus bijih dalam kondisi basah Tingkat kekerasan dari spesimen yang digerus (apabila yang digerus adalah material keras seperti berlian tentu saja bola pelapis akan cepat aus, bahkan mungkin bola pelapisnya yang tergerus apabila skala kekerasannya lebih rendah dari spesimen yang digerusnya) Tingkat ketangguhan dari bola pelapisnya (tingkat kekerasan dan keuletan dari bahan bola pelapisnya) Jelaskan apa yang dimaksud dengan kecepatan kritis dan turunkan persamaannya Kecepatan kritis adalah kecepatan dimana apabila kecepatan ditambahkan lagi maka media penggerus



akan beroperasi tidak optimal (media penggerus akan terus menempel pada Liner (bagian dalam Mill). Penurunan rumusnya : m.V2/R = m.g.Cos(α) V = 2πR.N/60 Cos(α) = (2πR.N/60)2 x (1/R.g) = 0,0011 N2.R



Jelaskan tiga hubungan putaran mill dengan aksi penggerusan! Putaran mill akan mengangkat media penggerus ke atas dan jatuh menumbuk spesimen yang ingin digerus dengan tipe penggerusan yang terbagi menjadi tiga : a. Abrasion (attrition) Terjadi ketika energi tumbuk dari media penggerus tidak cukup untuk menghancurkan spesimen sehingga partikel hasil penggerusan yang terbentuk sedikit namun berukuran kecilkecil. b. Compression (cleavage) Terjadi ketika energi tumbuk dari media penggerus pas untuk menghancurkan spesimen sehingga partikel hasil penggerusan yang terbentuk terpotong dengan rapih dan berukuran besar-besar. c. Impact (shatter) Terjadi ketika energi tumbuk dari media penggerus lebih dari cukup untuk menghancurkan spesimen sehingga partikel hasil penggerusan yang terbentuk hancur menjadi banyak bagian dan berukuran sedang.



F. Kesimpulan Karena dari hasil pengolahan didapatkan bahwa P80 untuk penggerusan selama 5 menit adalah 498,06 microns dan untuk penggerusan selama 10 menit adalah 353,92 microns, maka dapat disimpulkan bahwa semakin lama waktu penggerusan akan menghasilkan produk yang semakin halus (semakin kecil) juga.



G. Daftar Pustaka (diakses pada 6 Maret 2015) 



http://www.google.com/imgres? imgurl=http://3.imimg.com/data3/UG/OH/MY2767936/jar-mill-pot-mill-



















250x250.jpg&imgrefurl=http://dir.indiamart.com/imp cat/jar-mill.html&h=250&w=250&tbnid=ek7xlHrb0YLRM:&zoom=1&docid=OOCNZTo3Re3LXM&ei =CR_5VMHpL4i2uAS3yILAAw&tbm=isch&ved=0C CAQMygGMAY http://www.google.com/imgres? imgurl=http://www.universalfilters.com/images_mesh /chart_conv.jpg&imgrefurl=http://www.universalfilter s.com/MMCC.html&h=706&w=328&tbnid=cIxFNgo J5vHYQM:&zoom=1&docid=SaWP4Jbuh9rWcM&ei =ii35VJmHHNCJuwSPuoCgBg&tbm=isch&ved=0C B0QMygCMAI http://www.google.com/imgres? imgurl=http://www.mintrex.com.au/media/photos/Mat erials--Handling--amp--Comminution---GrindingMills/Picture-5.jpg-49/Picture5.jpg&imgrefurl=http://www.mintrex.com.au/gallery/i ndex/14&h=480&w=700&tbnid=JwPdRfpBx5_Gm http://www.google.com/imgres? imgurl=http://www.mintrex.com.au/media/photos/Mat erials--Handling--amp--Comminution---GrindingMills/Picture-5.jpg-49/Picture5.jpg&imgrefurl=http://www.mintrex.com.au/gallery/i ndex/14&h=480&w=700&tbnid=JwPdRfpBx5_Gm Wills' Mineral Processing Technology, Elsevier (2005). Page 112



H. Lampiran Definisi P80 : A secondary aim of the process is to minimise the size of the product. Specifically, we define P80 to be a measure of the size of the 80th percentile in the product (i.e. the size k mm such that 80% of the product is smaller than k mm). For technical reasons, a higher value of P80 corresponds to a smaller product, so we want to maximize P80. ~Quoted from : http://www.wfg.csse.uwa.edu.au/publications/WFG20 02a.pdf Contoh foto Grinding Mill pada skala pabrik :