Bab I Pendahuluan: 1.1 Latar Belakang

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.   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 pengolahan bahan galian yang yang disebut proses benefisiasi bijih.  Rod Mill   merupakan salah satu alat yang dapat digunakan dalam proses benefisiasi bijih, yaitu pada proses penggerusan ( grinding   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 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 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 menje laskan 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 dan  bahan yang digunakan 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

F ine Crushing (Grinding Mi ll)

 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 mil l, 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.

Sampel Batubara

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

Pengeluaran hasil penggerusan dari Rod Mill 

Pemisahan hasil Rod Mill  berdasarkan fraksi ukuran mengunakan screening 

Penimbangan berat masing-masing fraksi ukuran hasil penggerusan

7

8

Data

Literatur

Pembahasan

Kesimpulan

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.

9

3. Memasukan

bongkahan

 bongkahandengan

waktu

kedalam dan

rod

jumlah

mill   media

dan

menggerus

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

10

12

8

14

6

16

150

Tabel 2. Data Hasil Percobaan

Berat (gram) Fraksi Ukuran (#) 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.   November 2011 pukul 13.30 WIB]

14

[Diakses

tanggal

10

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

10

12

8

14

6

16

150

Tabel 2. Data Hasil Percobaan

Berat (gram) Fraksi Ukuran (#) 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

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.

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 V kritis  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 7. Mesin Rod Mill

Gambar 9. Batubara

Gambar 6. Screening 

Gambar 8. Media Penggerus