1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Bijih merupakan bahan galian mengandung sejumlah mineral yang dapat

dimanfaatkan secara ekonomis dengan menggunakan teknologi yang ada pada

saat itu dalam waktu tertentu. Bijih besi adalah campuran mineral berharga yang

mengandung besi dengan mineral-mineral lainnya yang kurang berharga yang

disebut gangue. Meskipun dapat digunakan langsung sebagai bahan baku dalam

pembuatan besi, bijih besi tersebut biasanya diolah dahulu untuk memperbaiki

karakteristik kimia dan fisikanya.

Untuk memperbaiki karakteristik atau meningkatkan kandungan (kadar)

mineral berharga dalam bijih, maka dilakukan pengolahan bahan galian yang

disebut proses benefisiasi bijih. Rod Mill merupakan salah satu alat yang dapat

digunakan dalam proses benefisiasi bijih, yaitu pada proses penggerusan

(grinding). Dengan menggunakan Rod Mill, akan diperoleh bijih dengan ukuran

yang lebih kecil dan halus, sehingga kadar mineral berharga dalam bijih akan

meningkat.

1.2 Tujuan Percobaan

Adapun tujuan dari praktikum ini yaitu untuk mengetahui pengaruh waktu

dan jumlah media penggerus pada proses Rod Mill.

1.3 Batasan Masalah

Pada percobaan ini, permasalahan dibatasi mengenai lamanya waktu

proses penggerusan dengan variasi 6, 8, dan 10 menit serta jumlah media

penggerus yang digunakan dengan variasi jumlah 12, 14, dan batang 16 pada

proses Rod Mill, sehingga dapat diketahui perolehan fraksi ukuran bijih setelah

1

2

dilakukan proses Rod Mill dan pemisahan ukuran bijih dengan menggunakan alat

screening.

1.4 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan laporan ini terdiri dari lima bab sebagai kajian

utama. Bab I menjelaskan latar belakang, tujuan percobaan, batasan masalah, dan

sistematika penulisan laporan yang digunakan. Bab II merupakan tinjauan pustaka

yang berisi mengenai teori singkat yang terkait dengan percobaan yang dilakukan.

Bab III menjelaskan mengenai metode penelitian yang dilakukan. Bab IV

menjelaskan mengenai data percobaan, dan pembahasan berdasarkan tinjauan

pustaka dari data yang telah diperoleh. Bab V menjelaskan mengenai kesimpulan

dari percobaan yang telah dilakukan, yang dilengkapi dengan saran seputar

percobaan. Sebagai kajian tambahan, di akhir laporan terdapat lampiran yang

memuat contoh perhitungan, jawaban pertanyaan dan tugas, gambar alat dan

bahan yang digunakan dalam praktikum serta blanko percobaaan.

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengolahan Bahan Galian

Pengolahan Bahan Galian atau Mineral Dressing adalah istilah umum

yang biasa dipergunakan untuk proses pengolahan semua jenis bahan galian atau

mineral yang berasal dari endapan-endapan alam pada kulit bumi, untuk

dipisahkan menjadi produk-produk berupa satu macam atau lebih mineral

berharga dan sisanya dianggap sebagai mineral kurang berharga, yang terdapat

bersama-sama dalam alam. [Sudarsono, 1999]

Secara umum Mineral Dressing adalah suatu proses pengolahan bahan

galian hasil penambangan guna memisahkan mineral berharga dari mineral

pengotornya yang kurang berharga, yang terdapat bersama-sama (gangue

mineral). Khusus untuk batubara, proses pengolahan itu disebut pencucian

batubara (coal washing) atau preparasi batubara (coal preparation). Proses

pengolahan berlangsung secara mekanis tanpa merubah sifat-sifat kimia dan fisik

dari mineral-mineral tersebut atau hanya sebagian dari sifat fisik saja yang

berubah. Hal ini dapat dilakukan dengan jalan :

1. Memperkecil ukuran bahan atau mineral-mineral tersebut, sehingga

terjadi liberasi sempurna dari partikel-partikel yang tidak sejenis satu

sama lain.

2. Memisahkan partikel-partikel yang tidak sama komposisi kimianya

atau berbeda sifat fisiknya.

Proses pemisahan mineral berharga dari mineral pengotornya (gangue

mineral) yang kurang berharga merupakan inti dari proses pengolahan bahan

galian. Proses ini terdiri dari beberapa langkah :

1. Communition (Pengecilan ukuran dengan alat crushing dan grinding).

2. Sizing (Penyeragaman ukuran dengan screening dan classifier).

3

4

3. Concentration (Pemisahan mineral berharga dari pengotornya).

4. Dewatering (Pengeringan).

2.2 Fine Crushing (Grinding Mill)

Milling merupakan proses kelanjutan dari primary crushing dan secondary

crushing sebagai tahapan awal dari proses kominusi. Proses penghancuran dalam

milling menggunakan shearing stress.

Milling diklasifikasikan menjadi beberapa macam berdasarkan :

1. Bentuk cell

1. Cylinder (produk yang ada masih kasar)

Contoh untuk mill bentuk silinder adalah tube mill. Pada tube

mill ini produknya masih agak kasar dan dalam proses

penghancurannya perlu ditambahkan air sehingga bercampurnya

dengan material menjadi pulp.

2. Conical (produk halus)

Contoh untuk mill bentuk conical adalah hardinge conical mill.

Produknya halus, lebih halus dari pada produk yang dihasilkan

cylinder mill. Untuk akhir penghancuran memerlukan bola baja

dengan diameter 2 – 3 inchi. Jumlah bola-bola baja dalam ball mill

berkisar antara 50% - 60% dari volume mill dan kadang-kadang

mencapai 80%.

3. Cylindro Conical

Mill jenis ini produknya ada yang halus dan ada yang kasar,

bentuk cell merupakan penggabungan antara bentuk cylinder dan

conical.

2. Grinding Media

1. Ball Mill (bola-bola baja)

Contoh untuk mill ini adalah ball mill, yang telah diuraikan

pada keterangan conical mill.

2. Peable Mill (batu api/flint)

5

3. Rod Mill (batang-batang Baja).

Grinding media pada rod mill adalah batang-batang baja,

umpan yang dimasukkan ukurannya lebih kecil dari ¾ inchi dan

produknya berukuran -14 sampai -18 mesh. Umpan berukuran kecil,

karena bila materialnya terlalu besar maka akan menimbulkan

cataracting akibatnya batangan baja akan patah.

Dengan adanya rod maka tidak akan mengalami over

grinding, hal ini karena rod tersebut saling sejajar sehingga umpan

yang telah halus tidak akan mengalami penghancuran lagi.

Gambar 1. Skematis Rod Mill

3. Cara Memasukkan Umpan

Terdiri dari tiga cara, yaitu Scoop Feeder, Drum Feeder, dan Scoop and

Drum Feeder (Cara pemasukan umpan melalui kombinasi antara scoop

dan drum).

6

4. LubangPengeluaran

1. Grate Discharge

Proses penghancurannya dilakukan dalam keadaan basah dan pada

lubang pengeluaran diberi saringan sehingga diharapkan hasilnya

seragam. Kelemahanya kemungkinan grinding media yang kecil

menutupi lubang saringan sehingga saringan tersumbat.

2. Overflow Discharge

Mill jenis ini mirip dengan grate mill di atas, hanya saja pada mill

ini tidak dilengkapi dengan saringan sehingga hasilnya tidak seragam.

5. Kecepatan Putar Cell

1. Kecepatan Kritis

Yaitu kecepatan putar cell pada operasi milling di mana pada saat

itu grinding media menempel pada dinding cell sehingga tidak terjadi

proses abrasi maupun impak.

2. Cataracting

Adalah kecepatan putar dari cell mill di mana grinding media akan

menimbukan impak yang lebih besar dibandingkan abrasi.

3. Cascading

Yaitu kecepatan putar pada cell mill pada operasi milling yang

mengakibatkan grinding media lebih dominan bekerja secara abrasi

maupun impak.

7

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 Diagram Alir Percobaan

Percobaan ini secara umum digambarkan dalam bentuk diagram alir

sehingga memudahkan pelaksanaan percobaan yang dilakukan seperti gambar 2.

Penimbangan berat masing-masing fraksi ukuran hasil penggerusan

Penimbangan sampel dan membagi rata berat sampel

masing-masing 150 gram

Pemasukkan sampel ke Rod Mill dan penggerusan dengan

waktu dan jumlah media penggerus tertentu

Pemisahan hasil Rod Mill berdasarkan fraksi ukuran

mengunakan screening

Pengeluaran hasil penggerusan dari Rod Mill

Sampel Batubara

7

8

Gambar 2. Diagram Alir Percobaan

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat yang digunakan

1. Neraca teknis atau Neraca Ohaus

2. Media penggerus

3. Rod mill

4. Screening

5. Stopwatch

6. Peralatan penunjang praktikum

3.2.2 Bahan yang digunakan

1. Batubara ukuran kerikil

3.3 Prosedur Percobaan

1. Menyiapkan bongkahan mineral batubara dan menghancurkan menjadi

lebih kecil (kerikil).

2. Menimbang sampel dan membagi rata berat sampel.

Pembahasan

Kesimpulan

Data

Pembahasan

Literatur

9

3. Memasukan bongkahan kedalam rod mill dan menggerus

bongkahandengan waktu dan jumlah media penggerus yang

ditentukan.

4. Mengeluarkan hasil penggerusan bongkahan.

5. Memisahkan hasil dari proses rod mill berdasarkan fraksi ukuran

menggunakan screening.

6. Menimbang berat dari tiap–tiap fraksi ukuran.

.

10

BAB IV

HASILDAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Percobaan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, diperoleh data percobaan

yang ditunjukkan dalam tabel 1.

Tabel 1. Variasi Waktu Penggerusan dan Jumlah Penggerus yang

digunakan

Berat Awal (gram) Waktu (menit) Jumlah Penggerus

150

10 12

8 14

6 16

Tabel 2. Data Hasil Percobaan

Fraksi Ukuran (#)

Berat (gram)

Berat I Berat II Berat III

+10# 71,002 75,571 98,05

-10+18# 25,03 30,995 20,06

-18+40# 23,045 20,003 10,091

-40+60# 8,039 6,057 3,994

-60# 20,53 15,044 14,006

10

11

4.2 Pembahasan

Mengacu pada tabel 1 dan 2 tentang hasil percobaan, dapat dibuat grafik

hubungan antara waktu dan jumlah media penggerus yang digunakan dalam rod

mill terhadap berat masing-masing fraksi ukuran yang diperoleh, sehingga

pengaruh antara variabel-variabel tersebut terhadap perolehan fraksi ukuran dapat

diketahui.

Gambar 3. Grafik pengaruh waktu penggerusan terhadap perolehan berat

berdasarkan fraksi ukuran

Berdasarkan gambar 3, dapat diketahui nilai perolehan berat fraksi ukuran

setelah dilakukan proses rod mill dengan waktu proses tertentu. Perolehan fraksi

ukuran +10 mesh dengan variasi waktu 6, 8, dan 10 menit mengalami penurunan

berat produk sedangkan pada fraksi ukuran produk yang lebih halus, rata-rata

perolehan beratnya meningkat. Hal ini dapat terjadi karena proses penggerusan

yang dilakukan lebih lama menyebabkan sampel mengalami abrasi semakin lama,

sehingga ukuran produk rod mill menjadi yang lebih halus semakin banyak.

Dengan kecepatan rod mill yang dibuat tetap, maka pengaruh waktu penggerusan

12

terhadap perolehan berat fraksi ukuran produk dapat diketahui dengan jelas karena

pengaruh gaya abrasi maupun impak akibat kecepatan putar (RPM) tidak perlu

dipertimbangan secara menyeluruh.

Gambar 4. Grafik pengaruh jumlah media penggerusan terhadap

perolehan berat berdasarkan fraksi ukuran

Berdasarkan gambar 4, data menunjukan bahwa perolehan berat

berdasarkan fraksi ukuran produk mempunyai kecenderungan menurun terhadap

penambahan jumlah media penggerus yang digunakan. Pada fraksi ukuran produk

rod mill dari -10+18 mesh hingga yang paling halus -60 mesh, semua mengalami

penurunan perolehan berat. Hal ini berkebalikan dengan teori bahwa semakin

banyak jumlah media penggerus yang digunakan, maka perolehan produk halus

akan semakin banyak. Berdasarkan pengamatan yang praktikan lakukan, ini dapat

terjadi karena waktu penggerusan tidak dibuat konstan dalam artian jumlah media

penggerus yang banyak digunakan pada waktu yang lebih singkat, dan sebaliknya

jumlah penggerus yang lebih sedikit digunakan pada waktu proses yang lebih

lama. Dengan demikian waktu proses lebih berpengaruh terhadap perolehan berat

fraksi ukuran produk yang lebih halus.

13

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Setelah melakukan praktikum Rod Mill di Laboratorium Metalurgi I

didapat kesimpulan sebagai berikut :

1. Semakin banyak jumlah media penggerus yang digunakan, maka fraksi

ukuran produk yang diperoleh akan semakin halus.

2. Semakin banyak lama yang digunakan, maka fraksi ukuran produk

yang diperoleh akan semakin halus.

5.2 Saran

Saran yang dapat diberikan untuk praktikum pada kesempatan selanjutnya,

seperti menggunakan variasi waktu dan jumlah media penggerus dalam rod mil

untuk percobaan yang terpisah, sehingga praktikan dapat mengetahui secara jelas

hubungan antara waktu proses dan jumlah media penggerus yang digunakan

terhadap perolehan berat dari masing-masing fraksi ukuran produk rod mil.

13

14

DAFTAR PUSTAKA

1. Sudarsono, Arief, dkk,. 1999. Perubahan Struktur Kristal dan Indeks Kerja

Bijih Emas Cimanggu, Jawa Barat Akibat Pemanasan Gelombang Mikro.

http://arief_files/emas.htm. [Diakses tanggal 12 November 2011 pukul

14.30 WIB]

2. http://laporanp.blogspot.com/2010/02/bab-ii-kominusi-kominusi-adalah-

proses.html. [Diakses tanggal 12 November 2011 pukul 14.40 WIB]

3. http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQDSVuOCLX3eIhrODX73Q

WFebCRZdaFnZMzvYtiACo5RwYmsKxl. [Diakses tanggal 10

November 2011 pukul 13.30 WIB]

14

15

LAMPIRAN

15

16

Lampiran 1. Jawaban Pertanyaan dan Tugas Khusus

1. Buat tabel dan susun data hasil percobaan !

Jawab :

Tabel 1. Variasi Waktu Penggerusan dan Jumlah Penggerus yang

digunakan

Berat Awal (gram) Waktu (menit) Jumlah Penggerus

150

10 12

8 14

6 16

Tabel 2. Data Hasil Percobaan

2. Jelaskan pengaruh banyaknya media penggerus, waktu dan kecepatan rod mill

tehadap hasil produk!

Jawab :

1. Semakin banyak jumlah media penggerus yang digunakan, maka fraksi

ukuran produk yang diperoleh akan semakin halus.

2. Semakin lama waktu proses penggerusan, maka fraksi ukuran produk

yang diperoleh akan semakin halus.

Fraksi Ukuran (#)

Berat (gram)

Berat I Berat II Berat III

+10# 71,002 75,571 98,05

-10+18# 25,03 30,995 20,06

-18+40# 23,045 20,003 10,091

-40+60# 8,039 6,057 3,994

-60# 20,53 15,044 14,006

17

3. Semakin tinggi kecepatan putar rod mill, maka akan terjadi cataracting

sehingga fraksi ukuran produk yang diperoleh lebih kasar akibat gaya

impak yang dominan dibanding gaya abrasinya.

3. Buat grafik antara berat sampel berdasarkan fraksi ukuran terhadap waktu

penggerusan!

Jawab :

Gambar3. Grafik pengaruh waktu penggerusan terhadap perolehan berat

berdasarkan fraksi ukuran

18

Gambar 4. Grafik pengaruh jumlah media penggerusan terhadap

perolehan berat berdasarkan fraksi ukuran

5. Jelaskan secara singkat proses penggerussan dengan menggunakan Rod Mill

serta pengaruh gaya sentrifugal terhadap hasil produk yang didapatkan!

Jawab :

Proses penggerusan dengan rod mill. Menyiapkan sampel batubara ukuran

kerikil, kemudian menimbangnya, memasukkan kedalam rod mill dan gerus

dengan media penggerus berupa batangan baja dalam waktu tertentu, lalu

sampel batubara dikeluarkan dan dipisahkan berdasarkan fraksi ukuran dengan

screening dan timbang berat masing–masing fraksi ukuran. Pengaruh gaya

sentrifugal yaitu mempengaruhi kecepatan putar pada milling (RPM).

19

6. Apa yang dimaksud dengan Vkritis dan jelaskan apabila diketahui gaya

sentrifugal sama dengan gaya gravitasi!

Jawab :

V kritis adalah kecepatan putar cell pada operasi milling di mana pada saat

itu grinding media menempel pada dinding cell sehingga tidak terjadi proses

abrasi maupun impak. Apabila gaya sentrifugal sama dengan gaya gravitasi,

maka akan terjadi Vkritis.

20

Lampiran 2. Gambar Alat dan Bahan

Gambar 5. Neraca teknis Gambar 6. Screening

Gambar 7. Mesin Rod Mill Gambar 8. Media Penggerus

Gambar 9. Batubara