Laporan Praktikum Rod Mill [PDF]

Citation preview

1



BAB I



PENDAHULUAN



1.1



Latar Belakang Bijih merupakan suatu batuan yang mengandubg kumpulan mineral



(berharga dan pengotor) dimana mineral berharganya dapat diambil dengan ekonomis. Pengolahan bijih agar menjadi logam memerlukan proses yang panjang. Proses awal setelah bijih ditambang yaitu persiapan bijih atau ore dressing atau ore preparation. Salah satu tahap awal pada proses persiapan bijih yaitu kominusi. Kominusi merupakan proses pengecilan ukuran agar bijih dapat diolah secara efisien pada proses berikutnya. Proses ini perlu dilakukan karena setiap material memiliki ukuran partikel yang ideal untuk proses pengolahannya. Contoh, suatu bijih dengan kadar mineral berharga yang rendah biasanya diolah melalui proses hidrometalurgi, sehingga diperlukan ukuran partikel yang cukup kecil untuk memperluas permukaan kontak agar proses berlangsung lebih cepat dan efisien. Salah satu proses pengecilan ukuran yaitu penggerusan (grinding). Grinding merupakan proses yang dilakukan setelah material atau bijih melalui proses crushing. Pada proses grinding terdapat beberapa alat yang dapat digunakan yaitu, ball mill, rod mill, pebble mill, semi-autogenous mill, dan autogenous mill. Pemilihan alat tergantung pada karakteristik dari material yang akan dumpankan dan ukuran produk yang akan dihasilkan. Salah satu alat yang umum digunakan yaitu rod mill. Percobaan ini perlu dilakukan karena setiap alat gerus dapat menghasilkan ukuran produk yang berbeda, sehingga perlu dipahami mekanisme serta parameter yang mempengaruhi pada produk grinding, dalam percobaan ini alat yang digunakan yaitu rod mill. 1.2



Tujuan Percobaan Tujuan pada percobaan ini adalah untuk memahami mekanisme



penggerusan dan mengetahui parameter waktu dan jumlah media gerus pada



2



produk grinding menggunakan rod mill, serta memahami test sieving pada produk grinding. 1.3



Batasan Masalah Batasan masalah pada percobaan ini berupa variabel bebas dan terikat.



Variabel bebas pada percobaan ini yaitu waktu dan jumlah media penggerus. Adapun variabel terikat pada percobaan ini yaitu persen berat, persen berat kumulatif tertampung dan persen berat kumulatif lolos.



1.4



Sistematika Penulisan Penulisan dalam laporan praktikum ini berisi 5 bab. Bab I membahas



tentang latar belakang, tujuan percobaan dari praktikum ini, batasan masalah dari praktikum ini dan sistematika penulisan dari praktikum ini. Bab II membahas tinjauan pustaka. Bab III membahas tentang diagram alir percobaan, alat dan bahan, dan prosedur percobaan. Bab IV membahas tentang data hasil percobaan yang telah dilakukan dan disertai dengan pembahasan hasil dari data yang didapat dari percobaan. Bab V membahas tentang kesimpulan dan saran yang diambil dari praktikum yang dilakukan. Daftar Pustaka membahas tentang referensi acuan yang digunakan praktikan dalam menyusun laporan ini. Laporan ini juga dilengkapi dengan lampiran-lampiran yang berupa contoh perhitungan, jawaban pertanyaan dan tugas khusus, gambar alat dan bahan, serta blanko percobaan.



2



BAB II



TINJAUAN PUSTAKA



2.1



Mineral Bentuk suatu logam ketika ditemukan di kerak bumi bergantung pada



reaktifitas logam tersebut terhadap lingkungannya, khususnya dengan oksigen, sulphur, dan karbon dioksida. Emas dan platina umumnya ditemukan dalam bentuk native atau logamnya. Perak, tembaga, dan merkuri dapat ditemukan dalam bentuk native maupun dalam bentuk sulfida, karbonat, dan klorida. Logam yang lebih reaktif selalu dalam bentuk senyawa, seperti oksida atau sulfida dari besi dan oksida atau silica aluminium dan berilium[1]. Senyawa yang terbentuk secara alami dikenal sebagai mineral, yang sebagian besar telah diberi nama sesuai dengan komposisinya. Mineral secara definisi merupakan zat anorganik alami yang memiliki komposisi kimia dan struktur atom tertentu[1]. Istilah mineral lebih sering digunakan pada sesuatu yang memiliki nilai ekonomis dimana didapat/diekstraksi dari dalam bumi. Sehingga, batu bara, kapur, lempung, dan granit tidak termasuk ke dalam definisi mineral[1]. Endapan mineral sering ditemukan dalam konsentrasi yang cukup sehingga memungkinkan untuk diekstraksi logamnya. Batuan yang mengandung mineral, baik mineral berharga atau pengotor, dimana dapat diambil mineral berharganya secara ekonomis dengan teknologi yang ada disebut sebagai ore. 2.2



Pengolahan Mineral Istilah pengolahan mineral digunakan untuk menggambarkan unit operasi



yang terlibat dalam meningkatkan dan memulihkan mineral atau logam dari bijih. Pengolahan mineral didasarkan pada banyak bidang sains dan engineering. Ilmu sosial juga telah menjadi bagian dari teknologi ini karena pengolahan mineral, seperti teknologi lainnya, dilakukan untuk meningkatkan kesejahteraan manusia. Selain itu, ilmu dan teknik lingkungan juga menjadi komponen yang tidak dapat



4



dipisahkan, langkah langkah yang terlibat dalam proses pengolahan mineral tidak hanya atas dasar ilmiah dan teknologi, tetapi juga pengaruhnya terhadap lingkungan. Pengolahan mineral merujuk pada pengolahan suatu bijih untuk menghasilkan produk terkonsentrasi. Tujuan utama dari proses produksi logam adalah untuk menghasilkan logam dalam keadaan paling murni[2]. Pada proses pengolahan mineral atau sering disebut ore preparation atau ore dressing, terdapat beberapa unit operasi yang dilakukan untuk menghasilkan produk dengan keadaan mineral atau logamnya paling murni. Proses pengolahan berlangsung secara mekanis tanpa mengubah sifat kimia dari mineral-mineral tersebut atau hanya sebagian dari sifat fisik saja yang berubah[3]. Secara garis besar unit operasi tersebut yaitu kominusi, size separation, dan konsentrasi. 2.3



Kominusi Suatu bijih umumnya terdiri dari beberapa mineral. Biasanya sebagian besar



adalah mineral pengotor atau mineral yang tidak diinginkan. Sehingga mineral yang berharga harus dipisahkan dengan mineral pengotornya. Sebelum dapat dipisahkan, mineral-mineral berharga harus dibebaskan dari pengotornya dengan cara mereduksi ukuran. Proses ini disebut dengan liberasi. Sehingga kominusi merupakan suatu proses reduksi atau pengecilan ukuran yang bertujuan untuk membebaskan mineral berharga dari mineral pengotornya sehingga dapat dipisahkan pada tahap berikutnya[4]. Salah satu tujuan utama dari kominusi adalah pembebasan, atau pelepasan, mineral berharga yang berikatan dengan mineral pengotor (gangue mineral) pada ukuran partikel sekecil mungkin. Dalam praktiknya, liberasi total jarang dicapai bahkan jika bijih ditumbuk hingga ukuran partikel yang diinginkan. Hal ini diilustrasikan pada Gambar 2.1, dimana menunjukkan suatu lump ore yang direduksi ukurannya menjadi beberapa bentuk kubus dengan ukuran dan volume yang sama. Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa setiap partikel yang diproduksi mengandung mineral berharga juga mengandung mineral pengotor. Sehingga liberasi total belum tercapai. Meskipun sebagian besar mineral pengotor



5



telah terbebas dari mineral berharga.



gangue



Gambar 2.1 Mineral Berharga di dalam Mineral Pengotor[1]. Partikel yang masih mengandung pengotor disebut middling, dan biasanya akan dilakukan proses kominusi lagi. Gambar 2.2 menunjukkan potongan melintang dari partikel bijih. Daerah A mewakili mineral yang berharga, dan wilayah AA kaya akan mineral berharga tetapi sangat terikat dengan mineral pengotor. Kominusi menghasilkan beberapa partikel, mulai dari mineral yang terbebaskan sepenuhnya dan partikel gangue, seperti yang diilustrasikan. Partikel tipe satu kaya akan mineral, dan digolongkan sebagai konsentrat karena memiliki tingkat keterikatan yang dapat diterima dengan gangue, yang membatasi kadar konsentrat. Partikel-partikel tipe empat akan digolongkan sebagai tailing, terdapat sejumlah kecil mineral yang mengurangi recovery mineral ke dalam konsentrat. Partikel tipe dua dan tiga akan digolongkan sebagai middling, dan diperlukan reduksi ukuran lebih lanjut.



Bijih



Produk kominusi



Gambar 2.2 Potongan Melintang Partikel Bijih[1]. Proses kominusi dapat dilakukan dengan crushing dan grinding. Proses crushing atau peremukan merupakan tahap pertama pada proses pengecilan



6



ukuran. Proses peremukan hanya dilakukan pada keadaan kering. Sedangkan proses grinding atau penggerusan dapat dilakukan pada keadaan basah atau kering. Pada proses crushing menggunakan alat bernama crusher. Proses crushing sendiri berlangsung bertahap yaitu primary crushing, secondary crushing, dan tertiary crushing. Pada primary crushing dapat menggunakan gyratory crusher atau jaw crusher. Sedangkan pada secondary dan tertiary crushimg dapat menggunakan cone crusher. Proses grinding dapat dilakukan dengan beberapa alat yaitu ball mill, rod mill, pebble mill, SAG mill, dan autogenous mill. 2.4



Grinding Mills Grinding merupakan tahap akhir dari proses kominusi. Pada tahap ini



ukuran partikel direduksi dengan kombinasi gaya impak dan abrasi, baik dalam keadaaan bersuspensi dengan air atau kering. Proses ini dilakukan di dalam tabung baja silinder yang berputar. Muatan mill terdiri dari media penggerus yang bebas bergerak di dalam mill, material yang akan digerus, dan air (pada proses basah). Muatan ini akan tercampur dengan baik ketika mill berputar. Proses basah lebih umum digunakan karena pada proses kering partikel-partikel akan mudah beterbangan sehingga akan mengurangi efisiensi. Berdasarkan pada media gerusnya/grinding media, alat penggerus dapat dibedakan menjadi: a. Ball mill. Ball mill menggunakan bola-bola baja sebagai media penggerus. Umumnya panjang mill dan diameter relative sama. Berdasarkan cara pengeluaran produknya, ball mill dibedakan menjadi overflow mill dan grate discharge mill. Pada overflow mill produk hasil penggerusan keluar dengan sendirinya pada ujung discharge. Sedangakan pada dscharge mill produk keluar melalui penyaring yang dipasang pada ujung pengeluaran. b. Rod mill. Rod mill mengginakan media gerus berupa silinder batangan baja yang panjangnya hampir sama dengan panjang mill. Umumnya dimensi



7



panjang mill 1,5-2,5 kali diameternya. c. Pebble mill. Pebble mill menggunakan media gerus berupa batuan yang sangat keras sebagai media gerusnya. Perbandingan panjang dan diameternya relatif sama. d. Semi-autogenous mill (SAG). SAG menggunakan media gerus dari material yang akan digerus itu sendiri dan ditambahkan bola-bola baja. e. Autogenous mill. Autogenous mill menggunakan media gerus bijih itu sendiri dengan panjang mill lebih kecil dari diameternya. Proses grinding dipengaruhi oleh ukuran, kuantitas, jenis gerak, dan jarak antar media gerus. Berbeda dengan crushing, yang terjadi di antara permukaan yang relatif kaku, grinding adalah proses yang lebih acak, dan mengacu pada hukum probabilitas. Tingkat grinding suatu partikel bijih tergantung pada probabilitas bijih memasuki zona antara bentuk-bentuk medium dan probabilitas beberapa kejadian yang terjadi setelah masuk. Penggilingan dapat dilakukan dengan beberapa mekanisme, termasuk impak atau kompresi, karena gaya yang diterapkan hampir secara normal pada permukaan partikel; chipping karena gaya miring; dan abrasi karena gaya yang bekerja paralel dengan permukaan (Gambar 2.3). Mekanisme-mekanisme ini mendistorsi partikel-partikel dan mengubah bentuknya melampaui batas kekuatan tertentu dari bijih sehingga menyebabkan bijih pecah.



Kompresi



Chipping



Abrasi



Gambar 2.3 Mekanisme Penggerusan Bijih[1].



8



Gerakan muatan di dalam mill (tumble mill) dikarenakan adanya gerakan rotasi dan gesekan pada mill shell[5]. Media gerus terangkat di sepanjang sisi mill shell hingga posisi kesetimbangan tercapai, ketika kesetimbangan tercapai media gerus akan terjatuh bebas sehingga menimbulkan gaya impak atau turun dengan tergelincir sehingga menimbulkan gaya abrasi. Cataracting medium



Dead zone



Empty zone



Rotation



Impact zone Toe Abrasion zone



Cascading medium



Gambar 2.4 Gerakan Muatan dalam Mill [1]. Pada Gambar 2.4 terlihat adanya zona cascading dan zona cataracting. Cascading terjadi ketika putaran mill relatif lambat. Media penggerus akan naik tidak terlalu tinggi dan setelah mencapai titik kesetimbangan media penggerus akan tergelincir yang menyebabkan gaya abrasi. Partikel yang dihasilkan lebih halus. Cataracting terjadi ketika mill bergerak relative cepat. Media penggerus akan naik cukup tinggi hingga titik kesetimbangan lalu terjatuh bebas yang menyebabkan gaya impak. Partikel yang dihasilkan relative kasar. Kecepatan putaran mill harus dikontrol agar proses penggerusan berjalan optimal. Jika kecepatan mill terlalu rendah, maka media penggerus atau muatan hanya bergerak sedikit di bagian bawah mill. Sehingga proses penggerusan akan berlangsung sangat lama. Namun, jika kecepatan mill terlalu tinggi, muatan akan



9



menempel pada shell karena gaya sentrifugal dan ikut berputar. Sehingga proses penggerusan relative tidak terjadi. Kecepatan putaran mill tidak boleh melebihi kecepatan kritis. Kecepatan kritis adalah kecepatan putaran mill dimana pada saat itu media/muatan akan menempel pada dinding shell dan ikut berputar sehingga tidak terjadi gaya abrasi atau impak. Kecepatan kritis dinyatakan dengan[1]: 42,3 N…………………………………(2.1) c= √ D-d Keterangan: Nc = Kecepatan kritis (rpm) D = Diameter dalam mill (m) D = Diameter media gerus (m) 2.5



Rod Mill Rod mill adalah alat yang digunakan pada proses grinding/penggerusan



dengan menggunakan media gerus berupa silinder baja. Rod mill menghasilkan partikel-partikel bijih dengan ukuran yang lebih seragam namun relative kasar dibandingkan ball mill. Berdasarkan mekanisme pengeluaran produknya Rod mill dapat dibedakan menjadi overflow mill, center peripheral discharge mill, dan end peripheral discharge mill. a. Overflow mill, digunakan pada proses penggerusan basah. Skema overflow mill dapat dilihat pada Gambar 2.5. Feed



Discharge Gambar 2.5 Overflow Mill [1]. b. Center peripheral discharge mill, umpan masuk dari kedua ujung mill, dan produk Feed keluar dari bagian tengah shell. Skema center Feed peripheral



10



discharge mill dapat dilihat pada Gambar 2.6.



Discharge Gambar 2.6 Center Peripheral Discharge Mill[1]. c. End peripheral discharge mill, umpan masuk dari salah satu ujung mill, dan produk keluar dari ujung lainnya. Skema end peripheral discharge mill dapat dilihat pada Gambar 2.7. Feed



Discharge Gambar 2.7 End Peripheral Discharge Mill[1].



3



BAB III



METODE PERCOBAAN



3.1



Diagram Alir Percobaan Diagram alir yang digunakan pada percobaan rod mill dapat dilihat pada



Gambar 3.1. Batu bara Massa conto ditimbang sebanyak 30 gram Batu bara yang sudah ditimbang dimasukkan ke dalam rod mill Proses penggerusan dilakukan dengan variabel waktu dan jumlah media gerus yang ditentukan asisten Hasil penggerusan dikeluarkan Produk penggerusan dipisahkan berdasarkan fraksi ukuran dengan screening 18, 40, dan 60 mesh Massa tiap fraksi ukuran ditimbang. Data pengamatan Pembahasan



Literatur



Kesimpulan Gambar 3.1 Diagram Alir Percobaan Rod Mill



12



3.2 3.2.1



Alat dan Bahan Alat-alat yang Digunakan Alat-alat yang digunakan pada percobaan rod mill adalah sebagai berikut: a. Kunci inggris b. Media gerus c. Screening d. Rod mill e. Timbangan f. Wadah



3.2.2



Bahan yang Digunakan Adapun bahan yang digunakan pada percobaan rod mill ini berupa batu bara yang sudah berukuran kecil-kecil.



3.3



Prosedur Percobaan Prosedur yang dilakukan pada percobaan rod mill adalah sebagai berikut: 1. Batu bara disiapkan. 2. Batu bara ditimbang kemudian dibagi rata pada masing masing conto sebanyak 30 gram. 3. Conto dimasukkan ke dalam rod mill dan dilakukan proses penggerusan dengan variabel waktu dan jumlah media gerus yang ditentukan asisten. 4. Produk hasil penggerusan dikeluarkan 5. Produk hasil penggerusan dipisahkan berdasarkan fraksi ukuran dengan menggunakan screening. 6. Massa tiap fraksi ukuran ditimbang.



4



BAB IV



HASIL DAN PEMBAHASAN



4.1



Hasil Percobaan Hasil yang didapatkan dari percobaan rod mill yang telah dilakukan dapat



dilihat pada Tabel 4.1 dan Tabel 4.2. Tabel 4.1 Massa Conto pada Tiap Fraksi Ukuran Fraksi Ukuran (#) +18# -18+40# -40+60# -60#



Conto I



Massa (gram) Conto II



Conto III



15,310 6,750 2,647 4,650



11,795 5,543 3,800 8,432



12,551 6,163 2,935 8,053



Tabel 4.2 Hasil Sieving Test pada Conto II % Berat



Fraksi



Ukuran



Ukuran



Ayakan



(#)



(#)



+18#



18



11,795



39,88



g 39,88



-18+40#



40



5,543



18,75



58,63



41,37



-40+60#



60



3,800



12,85



71,48



28,52



8,432



28,52



100



0



29,57



100



-60# Total



4.2



Berat (gram)



% Berat



Kumulatif Tertampun



% Berat Kumulatif Lolos 60,12



Pembahasan Percobaan ini bertujuan untuk mamahami mekanisme penggerusan pada



rod mill dan mengetahui parameter yang mempengaruhi pada hasil produk grinding serta memahami test sieving pada produk grinding. Pada percobaan ini material yang digunakan sebagai media penggerus adalah silinder baja dengan ukuran panjang jauh lebih pendek dengan panjang mill. Pada praktik sebenarnya



14



ukuran panjang media gerus pada rod mill hampir sama dengan panjang rod mill itu senditi. Percobaan diawali dengan menyiapkan bahan atau material yang akan menjadi material gerus. Adapun material yang digunakan berupa batu bara. Alasan pemilihan batu arak arena batubara mudah dihancurkan dibandingkan dengan bijih atau batuan lain. Batu bara yang digunakan sebanyak 30 gram untuk masing-masing conto. Conto pertama dilakukan penggerusan dengan jumlah media penggerus sebanyak enam buah, dengan waktu penggerusan selama 3 menit. Conto kedua dilakukan penggerusan dengan jumlah media penggerus sebanyak enam buah, dengan waktu penggerusan selama 6 menit. Conto ketiga dilakukan penggerusan dengan jumlah media penggerus sebanyak empat buah, dengan waktu penggerusan selama 4 menit. Artinya, pada percobaan ini menggunakan dua variabel yang berbeda yaitu variabel waktu dan variabel jumlah media gerus. Adapun kecepatan putar pada rod mill dibuat tetap, tidak ada perubahan, yaitu dengan menggunakan tegangan sebesar 4 volt. Jika proses penggerusan sudah selesai, maka material hasil gerus diayak menggunakan screening dengan ukuran 18 mesh, 40 mesh, dan 60 mesh. Pengayakan dilakukan untuk menentukan fraksi ukuran yang dihasilkan pada tiap proses penggerusan sehingga dapat diketahui parameter yang menentukan hasil produk grinding. Kemudian massa tiap fraksi ditimbang untuk mengetahui pengaruh variabelvariabel yang digunakan terhadp massa tiap fraksi ukuran. Adapun massa tiap conto berdasarkan fraksi ukurannya disajikan pada Tabel 4.1. Hasil conto pertama dan kedua dibandingkan untuk mengetahui pengaruh waktu penggerusan terhadap produk grinding. Dari Tabel 4.1 terlihat bahwa ukuran yang dihasilkan pada conto pertama relative besar jika dibandingkan dengan conto kedua. Fraksi ukuran +18# conto pertama sebesar 15,310 gram sedangkan pada conto kedua sebesar 11,795 gram. Adapun fraksi ukuran -60# pada conto pertama sebesar 4,650 gram sedangkan pada conto kedua sebesar 8,432 gram. Dari data yang didapat ini dapat disimpulkan bahwa semakin lama waktu grinding maka ukuran partikel yang dihasilkan relative lebih kecil. Artinya waktu grinding berbanding lurus dengan ukuran partikel yang dihasilkan. Hubungan waktu terhadap massa tiap fraksi disajikan pada Gambar 4.1 berikut.



Massa (gram)



15



18 16 14 12 10 8 6 4 2 0



15.3 11.8 8.43 6.75



5.54 2.65



+18#



-18+40#



3.8



-40+60#



4.65



-60#



Fraksi Ukuran Gambar 4.1 Hubungan Waktu terhadap Massa Tiap Fraksi Diagram berwarna biru merepresentasikan conto pertama dan diagram berwarna jingga merepresentasikan conto kedua. Dimana conto pertama menggunakan waktu grinding selama 3 menit sedangkan conto kedua menggunakan waktu grinding selama 6 menit. Dari Gambar 4.1 dapat terlihat bahwa fraksi ukuran +18# dan -18+40# lebih banyak dihasilkan pada conto pertama sedangkan pada fraksi ukuran -40+60# dan -60# dihasilkan lebih banyak pada conto kedua. Hal tersebut terjadi karena semakin lama waktu yang digunakan pada proses penggerusan, maka conto akan mengalami penggerusan lebih lama yang menghasilkan produk grinding jadi lebih halus. Hasil conto kedua dan ketiga dibandingkan untuk mengetahui pengaruh jumlah media gerus terhadap produk grinding. Dari Tabel 4.1 terlihat bahwa ukuran yang dihasilkan pada conto ketiga relative lebih besar jika dibandingkan dengan conto kedua. Fraksi ukuran +18# conto kedua sebesar 11,795 gram sedangkan pada conto ketiga sebesar 12,551 gram. Adapun fraksi ukuran -60# pada conto kedua sebesar 48,432 gram sedangkan pada conto ketiga sebesar 8,053 gram. Dari data yang didapat ini dapat disimpulkan bahwa semakin banyak media grinding yang digunakan maka ukuran partikel yang dihasilkan relative lebih kecil. Artinya jumlah media grinding berbanding lurus dengan ukuran partikel



16



yang dihasilkan. Hubungan jumlah penggerus terhadap fraksi ukuran disajikan pada Gambar 4.2 berikut. 14 12



12.55 11.8



Massa (gram)



10



8.43 8.05



8 5.54



6



6.16 3.8



4



2.94



2 0 +18#



-18+40#



-40+60#



-60#



Fraksi Ukuran Gambar 4.1 Hubungan Jumlah Media Gerus terhadap Massa Tiap Fraksi Diagram berwarna biru merepresentasikan conto kedua dan diagram berwarna jingga merepresentasikan conto ketiga. Dimana conto kedua menggunakan jumlah media penggerus sebanyak enam buah sedangkan conto ketiga menggunakan jumlah media penggerus sebanyak empat buah. Dari Gambar 4.2 dapat terlihat bahwa fraksi ukuran +18# dan -18+40# lebih banyak dihasilkan pada conto ketiga sedangkan pada fraksi ukuran -40+60# dan -60# dihasilkan lebih banyak pada conto kedua. Hubungan waktu penggerusan dan jumlah media gerus dibuat dalam bentuk diagram batang agar dapat terlihat dengan jelas perbedaan jumlah massa yang dihasilkan tiap fraksi pada masing-masing conto. Jika hubungan dibuat dalam bentuk grafik atau diagram garis, kemiringan tidak terlalu jelas karena perbedaan massa yang dihasilkan tidak terlalu signifikan pada masing-masing conto di tiap fraksi ukuran. Selain itu variabel independen atau hanya ada dua yaitu waktu 3 menit dan 6 menit, serta jumlah media gerus yang hanya 6 buah dan 4 buah. Sehingga penggunaan diagram batang dipilih karena dapat menunjukkan



17



perbedaan massa yang terjadi dengan cukup jelas. Dari data yang diperoleh pada percobaan grinding menggunakan rod mill diambil data conto kedua untuk dilakukan sieving test. Data hasil sieving test disajikan pada Tabel 4.2. Sieving test dilakukan untuk menganalisis apakah tercapai P80. P80 menunjukkan ketika suatu material mampu lolos sebanyak 80%. Pada percobaan ini tidak tercapai P80. Hal ini disebabkan karena efisiensi dari rod mill yang digunakan masih kurang, sehingga masih banyak partikel yang tertahan pada screen atau ayakan. Dari Tabel 4.2 dapat dibauat grafik antara ukuran ayakan dengan persen kumulatif lolos yaitu sebagai berikut.



% Berat kumulatif lolos



70 60 50 40 30 20 10 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Ukuran Screen Gambar 4.3 Grafik Hasil Sieving Test Dari Gambar 4.3 terlihat bahwa persen kumulatif yang lolos memiliki nilai tertinggi hanya mencapai 60%. Seperti



yang sudah



disinggung



sebelumnya,



pada



percobaan



ini



menggunakan rod mill dengan media grinding berupa silinder baja dengan panjang yang cukup pendek. Pendeknya ukuran dari media gerus ini menyebabkan posisi media gerus menjadi tidak beraturan ketika proses grinding berlangsung. Artinya media grinding memberikan gaya yang tidak seragam, yang menyebabkan proses grinding tidak efisien. Jika posisi media gerus horizontal sebagai mana mestinya, maka ukuran partikel yang dihasilkan akan lebih merata. Namun bagaimanapun juga posisi media gerus pasti akan tidak beraturan karena



18



dimensinya kurang panjang. Faktor lain yang dapat mempengaruhi percobaan ini yaitu ukuran batubara yang dimasukkan ke dalam rod mill tidak merata. Sehingga memerlukan waktu yang lebih lama untuk mereduksi ukuran batu bara agar dapat seragam. Kecepatan putar yang digunakan pada percobaan ini dibuat tetap pada setiap conto sehingga tidak berpengaruh pada hasil. Pada praktiknya, kecepatan putar memiliki pengaruh yang cukup penting pada prose grinding, baik pada rod mill, ball mill, atau alat grinding lainnya. Kecepatan putar pada mill akan menyebabkan material dan media penggerus memiliki gaya sentrifugal. Gaya sentrifugal merupakan gaya yang timbul karena benda bergerak melingkar dan menyebabkan benda tersebut akan menjauhi pusat putaran. Jika kecepatan putar yang diberikan selama proses terlalu besar, maka semua muatan, baik media penggerus maupun material yang digerus akan menempel pada dinding shell. Jika hal ini terjadi maka tidak ada proses grinding dalam bentuk apapun, baik impak ataupun abrasi. Sebaliknya jika kecepatan putar yang diberikan terlalu rendah maka muatan baik media penggerus atau material yang digerus akan relative diam pada bagian dasar shell. Jika hal ini terjadi proses grinding hanya berlangsung dengan mekanisme abrasi dan kompresi, namun tidak terajadi gaya impak. Hal ini dapat menyebabkan material yang ukurannya masih kasar sulit untuk terpecah menjadi ukuran yang lebih kecil. Selain gaya sentrifugal, gaya gravitasi juga bekerja pada proses grinding, dimana ketika media penggerus mencapai titik kesetimbangan akan terjatuh dan menghasilkan gaya impak. Gaya impak ini yang akan berperan dalam mereduksi ukuran pada material-material yang masih berukuran cukup besar. Hasil produk yang dihasilkan pada proses grinding menggunakan rod mill memiliki ukuran yang lebih seragam dibandingkan dengan ball mill[1]. Parameter yang digunakan pada percobaan ini sudah cukup, namun banyak conto yang digunakan masih kurang, dimana hanya menggunakan dua conto sebagai pembanding. Pada percobaan berikutnya dapat dilakukan dengan menambahkan variabel kecepatan putar dari rod mill. Sehingga dapat dianalisis pengaruh parameter kecepatan putar terhadap produk yang dihasilkan.



5



BAB V



KESIMPULAN DAN SARAN



5.1



Kesimpulan Berdasarkan percobaan rod mill yang telah dilakukan, dapat disimpulkan



bahwa: 1. Mekanisme penggerusan yang terjadi pada rod mill terjadi dengan adanya gaya impak, gaya kompresi, dan gaya abrasi yang melebihi kekuatan dari material sehingga material dapat tergerus. 2. Parameter waktu dan jumlah media gerus mempengaruhi hasil produk grinding. Semakin banyak jumlah penggerus dan semakin lama waktu grinding, maka partikel halus yang dihasilkan semakin banyak, dengan persen kumulatif lolos yang dihasilkan pada ayakan ukuran 18 mesh sebesar 60,12%, 40 mesh sebesar 41,37%, dan 60 mesh sebesar 28,52%. 5.2



Saran Saran yang diberikan dari praktikan untuk percobaan rod mill adalah



sebagai berikut: 1. Media grinding yang digunakan sebaiknya lebih panjang dengan ukuran relative sama dengan ukuran shell, sehingga proses penggerusan terjadi lebih merata. 2. Menggunakan variabel kecepatan putar mill.



DAFTAR PUSTAKA



[1]



Barry A. Wills. Mineral Processing Technology. Elsevier Science & Technology Books. 2006.



[2]



Maurice C. Principle of Mineral Processing. USA: Society for Mining, Metallurgy, and Exploration Inc. 2009.



[3]



Ashok Gupta, et al. Introduction to Mineral Processing Design and Operation. Australia: 2006.



[4]



Corby G. Anderson, et al. Mineral Processing and Extractive Metallurgy. USA: Society for Mining, Metallurgy, and Exploration Inc. 2014.



[5]



E. J. Pryor. Mineral Processing. London: Esevier Applied Science Publisher. 1965.



LAMPIRAN



21



LAMPIRAN A CONTOH PERHITUNGAN



22



Lampiran A. Contoh Perhitungan 1. Persen Berat pada conto kedua a. Fraksi ukuran +18# Berat fraksi Berat total 11,795 gram × 100 % = 39,88 % 29,57 gram b. Fraksi ukuran -18+40# Berat fraksi Berat total 5,543 gram ×100 % =18,75 % 29,57 gram c. Fraksi ukuran -40+60# Berat fraksi Berat total 3,8 gram ×100 % = 12,85 % 29,57 gram d. Fraksi ukuran -60# Berat fraksi Berat total 8,432 gram ×100 % = 28,52 % 29,57 gram



LAMPIRAN B JAWABAN PERTANYAAN DAN TUGAS KHUSUS



24



Lampiran B. Jawaban Pertanyaan dan Tugas Khusus B.1



Jawaban Pertanyaan



1.



Sebutkan dan jelaskan gaya-gaya yang bekerja pada proses rod mill! Jawab Gaya-gaya yang bekerja pada proses rod mill yaitu gaya impak, gaya abrasi, dan gaya kompresi. Gaya impak terjadi ketika media gerus terjatuh dari ketinggian maksimumnya sehingga menimbulkan gaya impak. Gaya abrasi terjadi ketika media gerus bergerak turun sehingga terjadi kontak dengan bijih/material. Gaya kompresi terjadi ketika media-media gerus bertumpuk diatas bijih/material.



2.



Sebutkan dan jelaskan faktor-faktor yang berpengaruh pada kerja rod mill! Jawab: Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja rod mill yaitu jumlah media gerus, kecepatan putar, kecepatan pengumpanan, dan waktu penggerusan. Semakin banyak jumlah media gerus yang dimasukkan maka akan semakin cepat proses berlangsung, tetapi energy yang diperlukan semakin besar. Kecepatan putar tidak boleh mencapai kecepatan kritis, karena tidak akan terjadi proses penggerusan. Semakin cepat laju pengumpanan, maka akan menurunkan kinerja dari rod mill. Semakin lama waktu penggerusan, maka ukuran partikel yang dihasilkan semakin kecil. Menurut saudara, apakah tahapan crushing dibutuhkan sebelum grinding, Berikan alasannya! Jawab: 3. Menurut saudara, apakah tahapan crushing diperlukan sebelum grinding. Berikan alasannya! Jawab: Tahapan crushing diperlukan sebelum grinding jika ukuran material masih cukup besar yang mana tidak bisa langsung dimasukkan ke dalam mill. Sehingga material ini harus melalui tahap crushing terlebih dahulu. Jika ukuran material sudah cukup kecil, seperti pasir besi, tidak perlu



25



dilakukan proses crushing. 4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan derajat liberasi! Jawab: Derajat liberasi adalah perbandingan berat antara jumlah mineral terliberasi sempurna dengan jumlah mineral yang terliberasi sempurna dan mineral terikat (keseluruhan). Ukuran butur yang paling kecil derajat liberasinya makin besar. Sehingga semakin kecil ukuran partikel yang dihasilkan maka derajat liberasinya semakin besar. 5.



Sebutkan minimal tiga tipe bahan media gerus yang digunakan pada rod mill! Jawab: Tipe bahan yang digunakan sebagai media gerus pada rod mill yaitu, tahan abrasi, tidak mudah melengkung, dan memiliki densitas yang tinggi.



B.2 1.



Tugas Khusus Sebutkan dan jelaskan pengeluaran material pada rod mill! Mana yang lebih efisien? Perusahaan yang menerapkan? Jawab: Mekanisme pengeluaran material pada rod mill yaitu: a. Overflow mill, digunakan pada proses penggerusan basah. b. Center peripheral discharge mill, umpan masuk dari kedua ujung mill, dan produk keluar dari bagian tengah shell. c. End peripheral discharge mill, umpan masuk dari salah satu ujung mill, dan produk keluar dari ujung lainnya. Ukuran efisien atau tidak suatu mekanisme pengeluaran teresbut bergantung pada proses selanjutnya. Sehingga setiap perusahaan memiliki proses pengeluaran yang berbeda-beda.



26



LAMPIRAN C GAMBAR ALAT DAN BAHAN



27



Lampiran C. Gambar Alat dan Bahan



Gambar C.1 Kunci Inggris



Gambar C.2 Media Gerus



Gambar C.3 Screening



Gambar C.4 Rod Mill



Gambar C.5 Timbangan



Gambar C.6 Wadah



Gambar C.7 Batu Bara



28



LAMPIRAN D BLANKO PERCOBAAN