Partikel size

Particle sizeAmelia Syifa Herningtyas / 1306368204Ira Ariyani / 1306368210Johanes James / 1306368280Masnita Simbolon / 1306368305

Introduction

IntroductionProses pengolahan bijih bertujuan untuk mengatur ukuran partikel bijih, menghilangkan bagian-bagian yang tidak diinginkan, meningkatkan kualitas, kemurnian atau grade bahan yang diproduksi.Fungsi utama dari analisa ukuran partikel adalah untuk mendapatkan data kuantitatif mengenai ukuran dan distribusi ukuran suatu partikel dari material.

TujuanMempersiapkan produk umpan (feed) yang ukuran sesuai untuk proses berikutnyaMencegah masuknya mineral yang tidak sempurna dalam peremukan (Primary Crushing), atau oversize ke dalam proses selanjutnya. Meningkatkan spesifikasi suatu material sebagai produk akhir

Particle Size and ShapeAnalogi Perhitungan Ukuran :Spherical Particle DiameterCubic Panjang Diagonal (Diagonal Length)Irregular Particle Equivalent Diameter

Strokes Diameter (Sedimentation dan Elutriation)Projected Area Diameter (Microscopically) Sieve Aparture Diameter (Sieving)

Particle Size and ShapeMetode Pengukuran Particle Size :

Particle Size and ShapeParameter-Parameter yang Mempengaruhi Pemurnian Bijih Logam :

Kegunaan (Advantages) :7

Particle Size and ShapeBentuk Partikel (Particle Shape) :

Particle Size and Shape

Sieve analysis

Sieve Analysis merupakan suatu metode yang menggunakan prinsip saringan untuk menilai proporsi ukuran dari material-material granular dalam beberapa range ukuran

Sieve AnalysisRange ukuran partikel:100 10,000 microns (wire mesh/ metal sieves) 5 100 microns (micro mesh)

Prinsip Kerja (Working Principle) :Memasukkan sampling dalam jumlah tertentu pada tumpukan sieve (saringan), partikel bahan yang ukurannya lebih kecil dari ukuran apperture/opening akan jatuh ke sieve berikutnya, yang lebih besar tertinggal, sehingga pada selang waktu tertentu didapatkan distribusi ukuran bahan

PerlengkapanSet sieve, lengkap dengan wajan dan penutupnyaSieve shakerMortar dan pestelBalance sensitive dengan akurasi 0.01 g

Sieve dan Sieve shaker

Sieve AnalysisAda 2 Macam Jenis Sieve, yaitu :

Sieve Jaringan Kawat (Wire Weave Sieves)

Sieve Pelat Berlubang (Hole Plate Sieves)

Ukuran sieveSieve dengan jaring-jaring besar (diatas No.4) dinilai dari ukuran opening sieve

Sieve dengan jaring-jaring kecil dinilai dari ukuran opening per inci

Standar sieve ( tyler mesh size )

17Sieve Analysis

SievIngWet, material halus = optimal 20in-35inDry, material kasar = optimal 10in (10 Mesh)

Jenis-jenis ukuran lubang penyaring ini sudah banyak digunakan, yang paling populer diantaranya German StandardDIN 4188 ASTM Standard, E11 The American Tyler Series The French Series, AFNOR The British Standard, BSS 410.Sieve Analysis

Sieve AnalysisRangkaian Sieve yang Dipakai dalam Penelitian Bijih Logam

Vibrating Sieve Shaker

Sub Sieve TechniquesDigunakan untuk menganalisa partikel bijih logam berukuran dibawah 40 m.Metode yang digunakan :Sedimentation MethodsElutration TechniquesMicroscop SizingElectrical resistance methodLaser beam particle-size analysison-line particle-size analysis

Stokes Equivalent Diameter

Pemisahan partikel dengan dasar ketahanan terhadap gerakan fluida

Dengan cara :Sedimentasi Elutriation

Kecepatan Terminal Partikel

V= Kecepatan terminal partikeld= Diameter Partikelg= percepatan gravitasiDs=Kerapatan partikelDf= Kerapatan Fluidan= Viskositas Fluida, 0,001 Ns/m2 untuk air

Hukum Stoke hanya valid di daerah aliran laminar, yang menentukan batas ukuran atas partikel yang bisa diukur dengan metode sedimentasi. Batas itu ditentukan oleh, bilangan Reynolds:

R = bilangan ReynoldsR = V d Df/n

Sedimentation MethodsPengukuran tingkat kecepatan settling partikel secara seragam dalam sebuah fluida

Jenis :1. Beaker decantation2. Andreasen pipette

Beaker Decantation

Prinsip Kerja1. Ukuran mineral yang dimasukkan ke dalam beaker relatif sama, namun massa jenisnya berbeda

2. Mineral yang diuji tersebar merata pada beaker yang berisi fluida

3. Material yang diuji terdispersi secara seragam pada beaker yang berisi air

4. Dalam beaker tersebut dimasukkan tabung syphon hingga kedalaman (h) di bawah water-level, sesuai dengan 90% kedalaman air (L)

5. Boleh ditambahkan wetting agent untuk memastikan seluruh partikel-partikel terdispersi

Setiap partikel mempunyai ukuran dan kecepatan settling (v) yang bervariasi. Untuk menghitung waktu yang dibutuhkan partikel untuk settling bisa menggunakan rumus berikut :

t = h/v

KeuntunganMurah dan sederhanaDapat melakukan pemisahan berdasarkan massa jenis mineralMineral yang didapat dapat dianalisis secara kimia dan mineralogiKekurangannya Waktu yang dibutuhkan untuk partikel yang kecil relatif lamaTidak boleh ada turbulensi

Andreasen Pipette

Prinsip KerjaMetode ini menggunakan botol silinder dan pipet yang terhubung dengan reservoir 10ml3-5% sampel tersebar merata dalam fluida dengan penambahan air kedalam botolSuspensi dibiarkan mengendap lalu sampel ditarik keatas dengan menggunakan penghisap

Setelah itu sampel dimasukkan kedalam collecting dishTiap sampel diambil dan dikeringkan kemudian ditimbangBerat dari hasil tersebut dibandingkan dengan material yang sama volumenya dengan suspensi yang asli

KeuntunganMudah dan sederhanaWaktu yang dibutuhkan tidak terlalu lama

KekurangannyaSampel yang diambil tiap representatif dari material lebih kecil dari ukuran partikular sehingga tidak bisa dianalisa secara kimia dan mineralogiTidak boleh ada turbulensi

Elutriation Technique

Proses untuk memisahkan partikel berdasarkan ukuran, bentuk dan kepadatan, menggunakan aliran gas atau cairan yang mengalir ke arah yang biasanya berlawanan dengan arah sedimentasi

Feed partikel dimasukkan ke kolom penyortiran yang akan memisahkannya menjadi 2 fraksi sesuai dengan kecepatan terminalnya yang dihitung dengan hukum stoke.

Bila kecepatan terminal partikel < kecepatan fluidanya, maka akan mengalir ke atasBila kecepatan terminal partikel > kecepatan fluidanya, maka akan mengalir ke atas

Waktu yang dibutuhkan agar volume berubah pada kolom penyortiran

Waktu yang diperlukan ukuran partikel d1 bergerak dari bawah ke atas

t= h/v

h/v1

Jumlah perubahan volume yang diperlukan untuk memindahkan semua partikel d1 pada kolom penyortir

Perubahan volume dari nilai d1/d

Kelebihan :perubahan volume yang tidak membutuhkan perhatian operator.

Kerugian : kecepatan fluida yang tidak konstan, fluida yang melintasi kolom penyortir akan menjadi minimum pada dinding kolom dan maksimum pada tengah kolom.

Microscope Particle SizingDasar TeoriMikroskop optik dapat digunakan dalam pengamatan partikel sampai dengan 0.8-150 m. Sedangkan mikroskop elektron mampu mencapai 0.001 m

Pada dasarnya, pengamatan dengan mikroskop ini menggunakan sampel dengan ukuran yang sangat kecil dimana sampel tersebut harus dirawat dengan baik (agar benar-benar representatif)

Microscope Particle SizingPrinsip KerjaSebelum pengamatan mikroskop dimulai, terlebih dahulu kita menentukan area-area dari partikel yang dianggap representatif (lebih dari satu dan secara random)

Ketika pengamatan berlangsung, maka akan tampak wujud dari partikel-partikel pada mineral tersebut dengan ukuran yang berbeda-beda yang dapat kita klasifikasikan menurut besar-kecilnya

Kemudian dari pengklasifikasian tersebut kita dapat menghitung pendistribusian ukuran partikel pada mineral, yang selanjutnya dapat digunakan untuk menghitung distribusi volume dan berat (apabila partikel memiliki berat jenis yang merata)Pengamatan ini dilakukan untuk masing-masing area yang sebelumnya telah kita tentukan dari awal

Kekurangan (Disadvantages)Analisis secara manual seperti ini cukup membosankan dan cenderung memiliki tingkat kesalahan yang tinggiCara mengatasi (Prevention)Untuk mengatasi hal tersebut, telah berhasil dikembangkan sistem semi otomatis dan otomatis, dimana akan mempercepat analisis dan mampu mengurangi resiko kesalahan pengamatan

Pengembangan dari quantitative image analysis ini dapat membuat pengukuran yang cepat dan tepat dari suatu sampel mineral

Pada metode baru ini, partikel yang telah discan oleh kamera pada nantinya akan ditampilkan bentuknya dalam suatu console. Sedangkan informasi secara elektrik dari sampel akan dikirimkan ke dalam detector, dimana di detector inilah data-data seperti ukuran, volume, dan berat dapat diperoleh akan ditampilkan pada layar komputer

Cara Kerja

ELECTRICAL RESISTANCE METHODPrinsip Kerja (Principle Working)Perubahan arus dalam aliran listrik dianggap sebagai perwakilan partikelPartikel digantungkan dalam larutan konduktif, yang mengalir melalui lubang kecil dan mempunyai elektroda tercelup di sisi yang lainKonsentrasi partikel tersebut ditransverse melalui lubang secara bersamaan

Setiap perpindahan partikel memindahkan elektrolit perubahan tahanan diantara elektroda menghasilkan simpangan tegangan yang secara proporsional menunjukkan volume partikelResultan dari simpangan tegangan ini diperkuat dan kemudian dihitung

Pulsa tegangan yang diperkuat diteruskan ke threshold circuit yang mempunyai layar pulsanya dihitungHasil penghitungan ini mereprensentasikan ukuran partikel secara proporsionalDengan melakukan penghitungan dengan variasi pada penguatan dan variasi settingan threshold, data yang diperoleh dapat digunakan untuk mengitahui distribusi ukuran partikelMetode ini dapat diaplikasikan pada ukuran partikel 0.5-400 mikrometer

Coulter Counter

ANALISIS UKURAN PARTIKELDENGAN SINAR LASERPrinsip Kerja (PrincipleWorking)Bubuk yang akan diperiksa terdispersi dalam bentuk cair, kemudian akan disebar melalui cell kacaSinar parallel yang berasal dari laser berkekuatan rendah menyinari bagian atas dari cell dan sinar yang pergi/ hilang akan difokuskan oleh alat sistem optik yang bersifat konvergen

Keuntungan (Advantages)Mudah untuk digunakan Hasil cepat didapatReproduksibiltas tinggiKerugian (diasadvantages)Membutuhkan biaya yang tinggi

PSM-400

ANALISIS UKURAN PARTIKel SEcARA ONLINEPrinsip Kerja (Principle Working)Eliminator udara menarik sampel dari aliran proses dan menghilangkan gelembung udara yang naik. Pulp yang tidak berudara akan melewati diantara sensorPengukuran tergantung pada banyaknya absorpsi dari gelombang ultrasonic pada suspensi dari ukuran partikel yang berbeda-beda

Konsentrasi padatan juga mempengaruhi dari absorpsi radiasi ultrasonic, dua bagian transmitter dan receiver dioperasikan pada frekuensi yang berbeda-beda yang bekerja untuk mengukur ukuran partikel dan konsentrasi padatan dari pulpInformasi dari proses ini dilakukan oleh section/bagian elektronik

THE END