Makalah Pbg Burning

of 29 /29
MAKALAH PENGOLAHAN BAHAN GALIAN “MESIN PENGGERUS/GRINDINGOleh : Kelompok II 1. Windi Silvia ( 1202077 ) 2. Riki Rinaldo ( 1202078 ) 3. Hendly Syahputra ( 1202083) JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNIK

description

pebege

Transcript of Makalah Pbg Burning

MAKALAH PENGOLAHAN BAHAN GALIANMESIN PENGGERUS/GRINDING

Oleh :Kelompok II1. Windi Silvia( 1202077 )2. Riki Rinaldo( 1202078 )3. Hendly Syahputra ( 1202083)

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS NEGERI PADANG2014KATA PENGANTARPuji syukur kita ucapkan kehadirat Allah yang MahaKuasa sebab karena rahmat dan kasih sayang Allah dapat terlaksanakannya tugas makalah sebagai tuntutan bagi kami sebagai penulis dalam memenuhi dan menambah pengetahuan dalam perkuliahan terutama dalam mata kuliah mineral processing atau pengolahan bahan galian. Seterusnya penulis mengucapkan terima kasih kepada dosen yang turut serta membimbing mahasiswa, karena tanpa adanya dosen yang mengarahkan kegiatan perkuliahan tak terarahkan. Kegiatan penulisan makalah merupakan hal yang penting bagi mahasiswa dan merupakan bagian dari penelitian karena dengan adanya kegiatan ini diharapkan dapat menambah wawasan dan pengetahuan mahasiswa. Seorang mahasiswa sangat tidak cukup baginya dengan hanya mengandalkan ilmu yang diterima dari perkuliahan. Kegiatan praktikum juga sangat membantu mendalami pengetahuan dan keahlian, dan hasil praktikum juga harus terlaporkan dalam bentuk laporan yang relatif sama dengan membuat makalah penelitian. Sumber pengetahuan yang bersangkutan sangat banyak tersebar di beberapa media seperti perpustakaan, media maya seperti jurnal dan artikel terpercaya. Seterusnya penulis berharap bahwa makalah yang telah dibuat dapat bermanfaat bagi pembaca, dan apabila terdapat kekeliruan dari beberapa aspek dalam penulisan dan teori yang disajikan maka penulis bersedia menerima kritik dan saran pembaca. terimakasih Padang, Oktober 2014

Penulis DAFTAR ISI HalamanKata Pengantar ...........................................................................................................iDaftar Isi ........................................................................................................................iiI. Bab I.Pendahuluan.......................................................................................11. Latar Belakang.12. Rumusan Masalah23. Tujuan Penulisan..2II. Bab II.Pembahasan.........................................................................31. Mesin Penggerus/Grinding.32. Tujuan Grinding.53. Media Penggerusan.54. Kriteria Alat.55. Karakteristik Hasil Proses..66. Kebutuhan Energi..77. Alat-alat Grinding..8III. Bab III. Penutup161. Kesimpulan ..162. Saran..17DAFTAR PUSTAKA

BAB 1PENDAHULUAN

A. Latar BelakangPengolahan Bahan galian atau Mineral Dressing adalah istilah umum yang biasa dipergunakan untuk proses pengolahan semua jenis bahan galian/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.Dengan demikian pengolahan bahan galian dapat juga meliputi :1.Mineral Dressing yaitu proses pengolahan bahan galian anorganik secara mekanis tanpa merubah sifat-sifat kimia dan fisik dari mineral-mineral tersebut atau perubahan hanya sebagian dari sifat fisik mineral tersebut.2. Extractive Metallurgy, juga merupakan pengolahan bahan galian anorganik, tetapi dalam prosesnya mineral-mineral tersebut mengalami perubahan seluruhnya atau sebagian dari sifat kimia dan fisik mineral-mineral tersebut.3. Fuel Technology, yaitu proses pengolahan bahan galian organik dimana dalam prosesnya mengalami perubahan seluruhnya atau sebagian dari sifat kimia dan fisik mineral-mineral tersebut. Secara umum Mineral Dressing adalah suatu proses pengolahan bahan galian/mineral hasil penambangan guna memisahkan mineral berharga dari mineral pengotornya yang kurang berharga, yang terdapatnya bersama-sama (gangue mineral). 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.Pemisahan bahan galian ini harus bisa sesuai dengan prosedur, dalam artian harus menggunakan alat-alat pemisah yang sesuai dengan kondisi fisik maupun kondisi kimia bahan galian tersebut, ini bertujuan agar konsentrat yang ingin dipisahkan dari tailing bahan galian tersebut bisa terpisah secara sempurna dan bisa lebih optimal dalam proses pemisahannya. Oleh karena itu, perlu dilakukan sebuah eksperimen terhadap bahan galian maupun alat-alat yang digunakan dalam proses pemisahannya agar bisa lebih mengenal proses pengolahan bahan galian dan bisa lebih mudah mengoperasikan alat-alat dalam pengolahan bahan galian ke depannya. Sehingga dengan demikian dapat menghsilksn produk dengan kualitas dan sesuai yang diharapkan.

B. Rumusan Masalah1. Apakah yang dimaksud dengan Grinding(mesin penggerus) ?2. Bagaimana Prinsisp kerja alat grinding ?3. Apa saja jenis alat Grinding ?

C. Tujuan PenulisanTujuan penulisan makalah tentang Grinding adalah untuk memahami dan menjelaskan prinsip kerja grinding pada proses penggerusan, untukmenjelaskan variable operasi pada proses penggerusan.

BAB IIPEMBAHASAN

A. Mesin Penggerus/GrindingTahap awal dari proses pengolahan bahan galian dikenal dengan istilah comminution, merupakan istilah umum pada operasi penghancuran. Dalam pengolahan bahan galian comminution artinya proses perubahan ukuran suatu bahan galian menjadi lebih kecil agar memisahkan bahan galian dari pengotor yang melekat bersamanya. Comminution merupakan proses reduksi ukuran mineral dengan tujuan membebaskan mineral berharganya dari mineral lain yang tidak berguna. Selain itu tujuan comminution adalah dengan hasil bentukan ukuran kecil maka terbentuklah perluasan permukaan partikel yang dapat mempengaruhi laju reaksi senyawa pada mineral dengan zat reagen dan senyawa pengikat sehingga hampir keseluruhan unsur berharga dapat terpisah dari pengotor. Walaupun proses cumminution merupakan tahapan pertama dari pengolahan mineral, terlebih dahulu dilakukan pemanasan. Bagi mineral bijih sulfida hal itu sangat penting karena dapat mereduksi kandungan sulfur. Adapun comminition ini terbagi atas dua jenis. Pertama adalah crushing, yaitu peremukan dan penghancuran bahan hasil tambang melalui perlakuan mekanis. Misalkan apabila ukuran bahan hasil tambang kecil dari tiga puluh sentimeter, setelah diproses pada alat crusher maka ukuran bahan bisa kecil dari sepuluh milimeter. Jenis-jenis peralatan chusher yaitu roll crusher, Jaw chusher, cone crusher, stamp mill, dan lainnya.Jenis cumminution kedua adalah pengerusan (grinding), Grinding adalah proses pengurangan ukuran partikel bahan olahan dari bentuk besar/kasar di ubah menjadi ukuran yang lebih kecil. Untuk itu yg namanya grinding adalah proses pemecahan atau penggilingan. merupakan tahap akhir dari operasi pengecilan (comminution) ukuran material bahan galian. Tahap ini material dikecilkan ukurannya sampai ukuran pemisahan yang dapat memberaikan antara material inti dengan pengotornya. Mekanisme pengecilan melibatkan perlakuan gaya seperti impact, compression, attrition/abrasi, dan shear. Pemisahan secara mekanik dilakukan berdasarkan sifat fisik dari bahan galian, misalnya densitas, kekerasan, ketertarikan magnet, daya tahan dan lainnya. Tujuan grinding adalah disamping membebaskan mineral berharga, pada kebutuhan industri tentunya harus memenuhi standar ukuran dan persyaratan untuk proses selanjutnya. Operasi grinding dapat dilakukan secara kering atau basah. Namun umumnya pemisahan mineral bijih umumnya dilakukan secara basah. Hal ini berbeda dengan pengolahan bahan baku semen dengan proses penggerusan secara kering. Penggerusan cara basah mempunyai keunggulan yaitu perlu energi lebih kecil dari pada cara kering, pengecilan ukuran material lebih mudah, dan tidak menghasilkan debu saat proses berlangsung. Sedangkan kelemahan dari penggerusan cara basah adalah media cendrung mangalami korosi. Penggerusan dilakukan oleh alat grinder atau alat penggerus berbentuk silinder yang berputar pada sumbu horizontal. Di dalam tabung silinder terdapat media penggerus seperti bola besi, mineral yang akan di gerus, serta air (operasi gerus basah). Campuran mineral bijih dengan air membentuk persen solid. Persen solid merupakan perbandingan massa padatan mineral bijih dengan pulp (campuran padatan dengan air).

B. Tujuan GrindingAdapun tujuan grinding dalam pengolahan bahan industry adalah:1. Untuk melepaskan/membebaskan ikatan antara satu mineral dengan mineral pengikutnya yang terbentuk bersama-sama.2. Untuk memperkecil ukuran dari mineral berharga yang telah dibebaskan.3. Dalam beberapa industri pengolahan mineral, grinding diperlukan untuk memenuhi kebutuhan pasar.4. Dalam industri pengolahan, grinding digunakan dalam proses penghalusan batu-batuan, bijih.

C. Media Penggerusan Bola-bola baja atau keramik (steel or ceramic balls) Batang-batang baja (steel rods) Campuran bola-bola baja dan bahan galian atau bijihnya sendiri yang disebut semi autagenous mill (SAG) Tanpa media penggerus, hanya bahan galian atau bijihnya yang saling menggerus dan disebut autogenous mill.

D. Kriteria AlatPemecah maupun penggerus yang ideal harus mempunyai kapasitas besar, memerlukan daya yang kecil per satuan hasil, dan menghasilkan distribusi satu ukuran tertentu sesuai dengan yang dikehendaki. Cara untuk mengkaji unjuk kerja dari peralatan proses adalah dengan memasang operasi ideal yang standar dan membandingkan operasi alat proses dengan alat operasi standar. Di sanalah terlihat perbedaan keadaan.

E. Karakteristik Hasil ProsesPartikel-partikel hasil proses berukuran kecil sangat diperlukan karena memiliki luas permukaan yang besar, ukuran, dan jumlahnya. Luas permukaan suatu satuan massa partikel akan meningkat jika semakin diperkecilnya ukuran partikel. Salah satu ukuran efisiensi adalah didasarkan atas energi yang diperlukan untuk membuat permukaan tambahan. Kenyataannya di lapangan, ukuran dari hasil proses diperoleh tidak seragam. Hasil dari unit kebanyakan terdiri dari campuran partikel, yang berukuran maksimim tertentu sampai minimum sampai submikroskopik. Rasio antara partikel besar dan kecil diperkirakan 104. Untuk mengendalikan ukuran partikel agar seragam, dirancanglah masin yang mengendalikan hasil yang berukuran besar sedangkan yang berukuran kecil tidak dikendalikan. Besarnya variasi ukuran antar partikel suatu hasil, maka diambil ukuran rata-ratanya (average size) Perlakuan bahan galian secara mekanik dilakukan berdasarkan sifat fisik bahan galian tersebut. Berdasarkan sifat fisik bahan galian tersebut maka dirancanglah alat olahan yang sesuai. Sifat fisik bahan galian seperti kekerasan. Kekerasan pada tiap mineral jelas berbeda pada skala mohr. Mineral yang memiliki kekerasan yang cukup tinggi penghancur yang memiliki kekeresan yang lebih tinggi. Misalnya emas berasosiasi dengan kuarsa berbentuk vein pada batu granit, untuk menghaluskan ukuran butir batu tersebut bagi grinder perlu dipakai bola-bola baja di dalam millnya atau digunakan ball mill. Bagi mineral berkekerasan rendah dan rapuh bisa diproses dalam grinder bertipe autogeneous mill dimana terjadi proses penggerusan mineral oleh mineral.Perbedaan ukuran partikel hasil gerusan mennyebabkan terjadinya pemisahan material. Partikel-partikel kecil dalam fluida akan mengendap lama dibandingkan dengan partikel besar. Perbedaan massa dan densitas menyebabkan partikel halus bisa keluar dalam proses penggerusan sedangkan partikel yang masih berukuran besar tertahan. Pada saat mesin beroperasi, mill terus berputar. Partikel besar yang tertahan pada sisi silinder juga disebabkan oleh gaya sentrufugal yang bekerja. Sedangkan gaya sentrifugal tidak mempengaruhi partikel halus untuk tertahan pada silinder karena memiliki nilai momen inersia kecil. Partikel besar yang tertahan juga terus tergerus oleh penggerusnya dan semakin lama terbentuk partikel halus.Kegunaan fluida dalam proses penggerusan secara basah adalah sebagai medium pergerakan partikel gerusan penghantar material halus keluar dari proses, sekaligus sebagai bahan untuk mempercepat ruduksi ukuran proses penggerusan. Fluida dalam mill harus encer. apabila kekurangan air saat proses penggerusan basah, maka material bisa saja terekat pada sisi silinder mill dan tidak bergerak sama sekali. Penggunaan fluida bukan untuk semua jenis material. Bahan galian semen tidak cocok berkontak dengan air karena akan terjadi pemadatan. F. Kebutuhan Energi Selama proses penggerusan, partikel-partikel dalam umpan mulanya mengalami distorsi, dan regangan. Dengan menambahkan gaya lagi terhadap partikel yang mengalami tegangan, partikel terus mangalaami distorsi lalu pecah menjadi fragment-fragment. Dengan demikian terbentuk permukaan baru. Setiap satuan luas zat padat mempunyai sejumlah energi permukan tertentu. Pembentukan permukaan baru memerlukan kerja yang didapat dari pembebasan energi tegangan saat partikel pecah. Wn = ES( Awb Awa ) / Efisiensi pemecahanKet : Wn : energi yang diserap persatuan luasEs : energi persatuan luasAwb: luas permukaan awalAwa : luas permukaan akhir

G. Alat-alat GrindingTipe penggerus terbagi berdasarkan pada grinding media. Alat penggerus sebagai berikut.1. Ball millBall mill menggunakan media gerus berbentuk bola baja dengan diameter bola 25 sampai 150 cm.

Panjang mill dan diameternya relatif sama dan mill terbuat dari plat baja. Cara kerja ball mill adalah berputar seningga materal yang termasukkan hancur oleh bola-bola baja yang ada. Air yang digunakan pada proses ini ketika bercampur dengan material membentuk pulp yang bisa melekat pada bola dan silinder. Pulp harus encer agar pulp dapat bergerak pada prosenya. Ball mill bisa beroperasi dengan 70-80% solid. Berdasarkan pengeluaran produknya, ball mill dibedakan atas dua yaitu, Overflow millProduk penggerusan keluar dengan sendirinya pada ujung pengeluaran Grate discharge millProduk keluar bebas melalui saringan yang dipadang pada ujung pengeluaran. Permukaan dalam mill rendah untuk menghindari overgrinding.

Beberapa kecepatan yang terjadi dalam Ball Mill :a. Critical SpeedKecepatan perputaran Ball Mill, pada kecepatan dimana grinding media yang paling luar akan tetap menempel pada dinding shell silinder.b. Cascading SpeedDimana abrasi >> impact pada kecepatan tinggic. Cataracting SpeedDimana abrasi dari diametenya. Biasanya panjang mill 1,5 sampai 2,5 kali panjang diameternya. Cara kerjanya dengan diputar.sehingga batang baja terputar lalu jatuh dan menjatuhi material yang ada dalam rod mill sehingga hancur. Cara penggerusan basah, air pada rod mill berfungsi sebangai transportasi material yang sudah berukuran halus tersalurkan ke arah pengeluaran. Rod mill beroperasi dengan 30-35% solid. Rod mill diklasifikasikan berdasarkan cara pengeluaran produk.

Overflow millUmpan masuk ke salah satu ujung mill, dan keluar dari ujung lainnya secara overflow. Jenis mill ini paling banyak dipakai pada penggerusan basah.

Centre peripheral discharge mill Umpan masuk pada kedua ujung mill dan produk keluar dari bagian shell di tengah mil. Penggerusan dengan alat ini dapat secara basah dan kering. Kelemahan mill ini cendrung menghasilkan produk relatif kasar.

End peripheral discharge millUmpan masuk pada salah satu ujung mill dan produk keluar dari ujung yang lainnya melalui shell pada mill. Dan penggerusan ini dilakukan cara kering.

3. Hammer millPenggiling ini memiliki sebuah rotor yang berputar dengan kecepatan tinggi dalam sebuah casing berbentuk silinder. Umpan masuk dari bagian puncak casing dan dihancurkan,selanjutnya dikeluarkan melalui bukaan pada dasar casing. Umpan dipecahkan oleh seperangkat palu ayun yang berada pada piring rotor. Kemudian pecahan ini terlempar pada anvil plate di dalam sebuah casing sehingga dipecahkan lagi menjadi bagian yang lebih kecil. Lalu digosok menjadi serbuk. Akhirnya didorong oleh palu ke luar bukaan.

4. Autogeneous millMedia gerus menggunakan bijih itu sendiri, sehingga terjadi keadaan bijih menggerus bijih. Penggerusan ini dilakukan terhadap bijih yang datang dari tambang atau yang baru keluar dari proses pemecahan tahap pertama. Dimensi mill ini adalah L< D, dan cara kerja autogeneous mill ini sama dengan ball mill serta dapat dilakukan pada kondisi kering dan basah. Sistem autogeneous mill dapat dilakukan dengan ball mill, cascade mill, dan aerofall mill. Cascade mill memiliki diameter tiga sampai empat kali panjang mill. Sedangkan aerofall mill hampir sama dengan cascade namun pada linier dipasang sekat yang dapat membawa material ke tempat yang lebih tinggi. Tipe autogeneous mill terbagi tiga Autogeneous mill, terjadi proses penggerusan sesama material itu sendiri Semi autogeneous, material hasil tambang dicampur dengan media gerus berupa bola pejal penghancur.

5. Tube millMedia gerus merupakan bola baja. Dimensi panjang mill lebih besar dari pada diameternya. Mill terbagi atas beberapa kompartemen.

6. Impactor Impactor menyerupai hammer mill tetapi tidak dilengkapi dengan ayakan. Impactor merupakan mesin pemecah primer untuk batuan dan biji,dengan kemampuan mengolah sampai 600 ton/jam.Partikel yang dihasilkan hampir seragam menyerupai kubus.Pada impactor hanya terjadi aksi pukulan.

7. Tower Mill Digunakan untuk operasi penggerusan yang sangat halus, ruang dimana terjadi pengerusan / grinding bentuknya vertikal dan bagian dalamnya dilengkapi dengan alat yang melingkar berbentuk spiral dari atas ke bawah yang dapat memberikan gerakan melingkar terhadap grinding media yang turun ke bawah. Umpan beserta air dimasukkan dari bagian atas kemudian bat mineral menggelundung kebawah diatas pelat yang melingkar.

8. Pebble Mill Pebble mill merupakan salah satu jenis alat grinding yang memiliki prinsip kerja penghalusan menggunakan bola-bola keramik. Produk ukuran biasanya 35 mesh atau lebih halus.

BAB IIIPENUTUPA. Kesimpulan Dalam industri pengolahan bahan galian bijih, disadari bahwa bijih selalu bersamaan dengan batuan pengotornya. Untuk menghasilkan bijih dengan kadar dan ukuran yang lebih halus dan sesuai permintaan pasar, maka perlu dilakukan pengolahan pembebasan mineral dengan pengotornya. Salah satu caranya adalah dengan comminution. Comminution adalah proses perubahan ukuran suatu bahan galian menjadi lebih kecil yang bertujuan untuk memisahkan bahan galian berharga dari pengotor yang melekat bersamanya. Pengerusan (grinding), merupakan tahap akhir dari comminution ukuran material bahan galian dengan melibatkan perlakuan gaya seperti impact, compression, attrition/abrasi, dan shear. Prinsip kerja alat penggerus (grinder) adalah perlakuan bahan galian secara mekanik berdasarkan sifat fisik bahan galian. Sifat fisik bahan galian seperti kekerasan, bahan yang memiliki kekerasan yang cukup tinggi penghancur yang memiliki kekerasan yang lebih tinggi Pemisahan material berdasarkan ukuran partikel. Partikel-partikel kecil dalam fluida memiliki perbedaan massa dan densitas dengan partikel besar, menyebabkan partikel halus bisa keluar dalam proses penggerusan sedangkan partikel yang masih berukuran besar tertahan. Partikel besar yang tertahan pada sisi silinder juga disebabkan oleh gaya sentrufugal yang bekerja. Sedangkan gaya sentrifugal tidak mempengaruhi partikel halus untuk tertahan pada silinder karena memiliki nilai momen inersia kecil. Tipe penggerus terbagi berdasarkan pada grinding media. Alat penggerus sebagai berikut Ball mill Rod mill Hammer mill Impactor Autogeneuos mill Tube mill

B. Saran Untuk membeli alat grinding, dibutuhkan investasi yang tidak murah jadi sebelum membeli alat tersebut dilakukan kajian kelayakan optimal,efisien dan efektif sehingga keuntungan yang diperoleh lebih menjanjikan.

DAFTAR PUSTAKA

Harriot, peter.dkk.1989.Unit Operation Of Chemical Engineering. Jakarta: Erlangga http://eprints.nmlindia.org/5894/1/I_-_Rakesh_Kumar.PDFhttp://mme.iitm.ac.in/shukla/Principles%20of%20Extractive%20Metallurgy.pdfhttp:// Teori, Tipe, Jenis Alat Mesin Penggerusan, Grinding _ ardra.biz.htmhttp://www.lechler.de/Applications/Metallurgical-Industry/Other-applications-in-metallurgical-processes-PDF-/-cb8rl_AAAB_cgAAAE1lKwKSBAj-en_US