Laporan Modul 1, MG3017

Kominusi - Crushing

Fathur Rozaq (12113059) / Kelompok 7 / Selasa, 1 Maret 2016

Asisten: Armand Kalvin T Situmeang (12511023)

Abstrak – Percobaan Modul 1: Kominusi (crushing) – Praktikum kominusi (crushing) ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana mekanisme peremukan dan cara kerja alat remuk, serta menghitung reduction ratio alat peremuk kedua (roll crusher). Secara umum percobaan peremukan (crushing) ini terbagi menjadi 2, yaitu peremukan 1 dan peremukan lanjutan. Peremukan satu dilakukan dengan meremukkan 3 bongkah batu menggunakan jaw crusher. Produk yang dihasilkan jaw crusher ini selanjutnya akan diklasifikasikan fraksi ukurannya dengan mengayak produk tersebut dengan ayakan yang telah disediakan sebelumnya. Setalah dicatat klasifikasi ukuran partikel hasil peremukan, produk peremukan menggunakan jaw crusher tersebut selanjutnya akan diremukkan kembali menggunakan roll crusher.

A. Tinjauan PustakaKominusi adalah metode yang digunakan untuk mengecilkan ukuran bahan galian tambang yang masih berukuran besar. Kominusi diawali dengan proses peremukan bahan galian tambang sehingga akan diperoleh produk berukuran tertentu yang disesuaikan dengan ukuran yang dikehendaki untuk proses grinding. Proses crushing dapat dibagi menjadi tiga tahap yaitu:1. Primary crushing

Merupakan tahap pertama proses peremukan dimana crusher dioperasikan secara terbuka. Untuk bijih yang keras dan kompak dapat digunakan jaw crusher atau gyratory crusher, sedangkan untuk bahan galian yang lebih brittle digunakan hammer mill atau impact crusher.

2. Secondary crushingFeed untuk secondary crushing berasal dari produk primary crushing. Alat yang dapat digunakan untuk secondary crushing adalah cone crusher atau roll crusher. Produk yang dihasilkan dari secondary crushing harus memiliki ukuran yang sesuai dengan alat grinding yang digunakan.

3. Fine Crushing (grinding mill)Fine crushing merupakan proses kelanjutan dari primary crushing atau secondary crushing. Proses penghancuran dalam milling memanfaatkan adanya shearing stress. (penjelasan mengenai grinding akan dibahas lebih lanjut pada laporan kominusi bagian 2)

Mekanisme peremukan dapat dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu

a. Abrasion (attrition)Terjadi bilamana energi yang kurang mencukupi diterapkan pada partikel, menyebabkan terjadinya localized stressing dan remuknya sebagian kecil area sehingga menghasilkan distribusi ukuran partikel yang halus.

b. Compression (cleavage)Terjadi apabila energi cukup untuk membuat partikel remuk, menghasilkan ukuran partikel tidak jauh berbeda dengan ukuran umpan.

c. Impact (shatter)Terjadi ketika energi sangat mencukupi untuk terjadinya peremukan partikel, meghasilkan banyak partikel dengan distribusi ukuran yang lebar.

B. Data Percobaana. Data massa per fraksi produk yang dihasilkan dari

peremukan pertama menggunakan Jaw crusher dengan jumlah feed 493,5 gram

No Fraksi Gram1 +12 mm 364.22 -12,5 mm +3 mm 45.33 -3 mm +8 # 38.94 -8 # 42.6Total 491

b. Data massa per fraksi produk yang dihasilkan dari peremukan kedua menggunakan Roll crusher dengan feed 482,3 gram

No Fraksi Gram1 +12 mm 2492 -12,5 mm +3 mm 88.43 -3 mm +8 # 55.94 -8 # 58.4Total 451.7

C. Pengolahan Data Percobaana. Penghitungan persentase berat material produk

jaw crusher yang lolos ayakanKonversi, 12,5mm =0,07#

3mm =6,68#

Mesh Gram

% berat

% berat kum

% berat lolos

% berat lolos kum

- +

0.07

364.2 74.18 74.18 25.82 25.82

0.07

6.68 45.3 9.23 83.40 16.60 42.42

6.68 8 38.9 7.92 91.32 8.68 51.10

8 42.6 8.68100.00 0.00

*kum=kumulatif

Apabila dibuat kurva hubungan antara ukuran ayakan terhadap persentase berat material yang lolos kumulatif, diperoleh grafik sebagai berikut:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 90.00

10.0020.0030.0040.0050.0060.00

f(x) = 2.96900476428 x + 25.1851495219913R² = 0.964851022253598

Jaw Crusher

Mesh

% b

erat

mat

eria

l lol

os

Berdasarkan grafik tersebut, dapat dihitung berapa ukuran ayakan yang meloloskan 80% kumulatif feed

y=2,969x+25,185Pilih y=80

80=2,969 x+25,18580−25,185=2,969 x

x=80−25,1852,969

x=18,46

b. Penghitungan persentase berat material produk roll crusher yang lolos ayakan

Mesh Gram

% berat

% berat kum

% berat lolos

% berat lolos kum

- +

0.07 249 55.13 55.13 44.87 44.870.07 6.68 88.4 19.57 74.70 25.30 70.186.68 8 55.9 12.38 87.07 12.93 83.118 58.4 12.93 100.00 0.00

*kum=kumulatif

Apabila dibuat kurva hubungan antara ukuran ayakan terhadap persentase berat material yang lolos kumulatif, diperoleh grafik sebagai berikut:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 90.00

20.0040.0060.0080.00

100.00

f(x) = 4.50075154687421 x + 43.9254706387607R² = 0.966923967697433

Roll Crusher

mesh

% b

erat

mat

eria

l lol

os

Berdasarkan grafik tersebut, dapat dihitung berapa ukuran ayakan yang meloloskan 80% kumulatif produk jaw crusher

y=4,5008 x+43,925Pilih y=80

80=4,5008 x+43,92580−43,925=4,5008 x

x=80−43,9254,5008

x=8,02

Kemudian, setelah diperoleh masing masing ukuran ayakan yang dapat meloloskan 80% feed (oleh jaw crusher) dan 80% produk jaw crusher (oleh roll crusher), dapat dihitung 80% - Reduction Ratio nya,

RR80=Ukuran screen ygmeloloskan80% feed

Ukuran screen ygmeloloskan80% produkta

RR80=18,468,02

RR80=2,3

D. Analisa Hasil PercobaanBerdasarkan percobaan praktikum kominusi (crushing), dapat diketahui bahwa produk yang dihasilkan jaw crusher, masih didominasi material berukuran besar. Hal tersebut terjadi karena pada jaw crusher, mekanisme peremukan yang dominan adalah mekanisme abrasion/attrition yang menyebabkan timbulnya tekanan local pada permukaan feed yang bersentuhan langsung dengan dinding rongga remuk. Produkta jaw crusher tersebut kemudian dijadikan umpan untuk secondary crushing menggunakan roll crusher. Pada proses peremukan kedua dihasilkan produk yang memiliki ukuran yang relatif merata antara material berukuran besar dengan material berukuran kecil. Pada proses peremukan kedua menggunakan roll crusher, mekanisme peremukan yang dominan adalah impact/shatter yang diakibatkan roll baja menghasilkan energi yang cukup untuk meremukkan feed (produk jaw crusher).Grafik hubungan antara persentase material yang lolos ayakan dengan ukuran ayakankemudian dapat

dibandingkan antara jaw crusher dan roll crusher. Dari perbandingan tersebut, dapat ditentukan reduction ratio roll crusher. Reduction ratio didefinisikan sebagai perbandingan ukuran ayakan yang meloloskan umpan (melalui jaw crusher) dan ukuran ayakan yang meloloskan produk (melalui roll crusher). Untuk percobaan kali ini, diperoleh nilai reduction ratio 80% sebesar 2,3. Nilai RR80 ini termasuk kecil yang artinya performa roll crusher yang kurang optimal. Nilai RR80 bervariasi antara 2,2 – 8,3. Hal yang menyebabkan rendahnya nilai RR80

tersebut diantaranya adalah adanya material yang menjadi losses. Dapat dilihat untuk jaw crusher feed yang digunakan seberat 493,5 gram sedangkan produk yang dihasilkan seberat 491 gram. Adapun secondary crushing menggunakan roll crusher, feed yang digunakan seberat 482,3 gram dan dihasilkan produk 451,7 gram. Selain itu, rendahnya nilai RR80 juga dikarenakan mesin roll crusher yang digunakan sendang dalam kondisi yang tidak baik. Saat melakukan percobaan, beberapa kali peremukan harus dihentikan karena roll crusher yang macet.

E. Jawaban Pertanyaan dan Tugas

1. Pengertian istilah gape, setting, dan angle of nip. Gape adalah besar bukaan maksimal sebuah

crusher (jarak maksimal antara kedua sisi crusher).

Setting adalah gape dikurangi selisih antara gape dan bukaan lubang untuk output yang dibagi 2. Ada dua jenis setting, yaitu open side setting, ketika keadaan crusher terbuka, dan close side setting, ketika tertutup.

Angle of nip atau sudut jepit, pada jaw crusher adalah sudut yang terbentuk antara kedua plat yang ada di crusher. Sementara pada roll crusher, sudut jepitnya adalah sudut antara dua titik pada roll yang bersinggungan dengan partikel.

2. Pengertia reduction ratio, limiting reduction ratio, dan reduction ratio 80%, serta faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya reduction ratio dari hasil peremukan adalah sebagai berikut Reduction Ratio adalah rasio antara ukuran

feed dengan ukuran produk hasil dari crushing. Limiting reduction ratio adalah rasio antara ukuran bukaan dimana semua feed bisa masuk, dan ukuran bukaan keluaran dimana semua produk bisa keluar. Reduction ratio 80% adalah rasio antara ukuran bukaan dimana 80% feed bisa masuk, dan ukuran bukaan keluaran dimana 80% produk bisa keluar.

Yang mempengaruhi besarnya reduction ratio adalah ukuran feed, ukuran hasil, serta kemampuan alat itu sendiri.

3. Menurut desainnya, jaw crusher dapat dibedakan menjadi single toggle: memiliki satu tuas untuk

menggerakkan jaw double toggle: memiliki dua tuas untuk

menggerakkan jaw dodge: tidak menggunakan tuas,

menggunakan pivot di bawah.4. Choke Crushing adalah penggerusan yang terjadi

karena interaksi antar partikel yang ada di dalam crusher, sementara arrested crushing adalah penggerusan yang terjadi karena ukuran partikel yang melebihi lebar jaw di satu titik tertentu, sehingga ia harus dihancurkan supaya bisa melalui titik tersebut. Roll crusher menggunakan choke crushing, dan jaw crusher menggunakan arrested crushing.

5. Mekanisme remuknya material adalah melalui dua cara, yaitu dengan Choke crushing, dimana material remuk karena interaksinya dengan material lain, atau dengan arrested crushing, dimana material diremukkan oleh jaw karena ukurannya melebihi lebar jaw sehingga tidak bisa melewati jaw.

6. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju partikel dapat melewati permukaan ayakan diantaranya Ukuran partikel. Makin kecil ukuran partikel,

maka akan makin cepat pula ia melewati permukaan ayakan.

Kecepatan gerak ayakan. Makin cepat ayakan bergerak, maka akan makin cepat partikel melewati permukaannya, karena partikel bisa lebih cepat menemukan lubang yang kosong.

Persebaran partikel di permukaan ayakan. Makin tersebar partikel, maka makin cepat ia melewati permukaan ayakan.

Ukuran lubang di ayakan. Makin besar ukuran lubangnya, maka makin cepat partikel lewat, karena semakin banyak partikel yang bisa melewati ayakan.

7. Berikut cara menyatakan ukuran dari jaw crusher, gyratory crusher, roll crusher, dan pengayak getar (vibrating screen) Jaw crusher: gape × width Gyratory crusher: opening width × mantle

max diameter Roll Crusher: diameter × width Vibrating screen: aperture

F. Kesimpulan

1. Mekanisme peremukan terbagi menjadi 3 yaitu abrasion, compression dan impact.

2. Cara kerja jaw crusher terdapat dua plat yang menghancurkan umpan dengan cara membuka dan menutup seperti rahang.

3. Cara kerja roll crusher yaitu terdapat dua roll baja yang menghancurkan umpan dengan cara menggerakkan roll tersebut dengan arah berlawanan.

4. Nilai reduction ratio 80 pada percobaan ini adalah 2,3

G. Daftar PustakaH. B.A. Wills, Bsc, Ph.D., C.Eng., MIMM, Mineral

Processing Technology, Pergamon Press, 7th edition.

Yogatama, Farisy (2013). Crushing. Tersedia: http://minemetal.blogspot.co.id/2013/03/crushing.html

Slide Mata Kuliah Pengolahan Bahan Galian

I. Lampiran

Jaw crusher

Roll crusher