Laporan Modul III Pengolahan Mineral Sampling Dan Analisis Ayak

 

Laboratorium Pengolahan Bahan Galian Program Studi Teknik Metalurgi Fakultas Teknik Pertambangan dan

Laporan Modul III, MG2212 Sampling dan Analisis Ayak Claudy Sonly Daniel (12511036) / Kelompok 5 / Rabu, 27-03-2013 Asisten : Thona Elisa Eli sa Harungguan (12510010)

 Absttrak   –   Praktikum Modul III  –   Pada praktikum ini dipelajari tentang sampling (pemercontohan) dan juga analisis ayak.  Abs

 Percobaan untuk modul sampling dan analisis ayak. ini bertujuan untuk mempelajari teknik-teknik sampling dan reduksi  jumlahnya. Selain itu, bertujuan untuk menguasai data-data statistika yang digunakan pada sampling. Data-data yang didapat dari praktikum ini seperti variansi, standar deviasi, dan selang kepercayaan untuk metode riffle, metode coning dan quartening, dan juga untuk menentukan persamaan Gaudin Schumann . Persamaan tersebut akan menunjukan distribusi ukuran partikel hasil ayakan dan ukuran maksimum dalam contoh. Sampling sendiri adalah operasi pengambilan sebagian  yang banyaknya cukup untuk dianalisis atau uji fisik dari sesuatu yang besar jumlahnya, sedemikian rupa sehingga  perbandingan dan dis distribusi tribusi kualitas adalah sama pada keduanya. Metode yang dipakai adalah dengan menggunakan riffle dan juga dengan teknik coning dan quartering. Dari percobaan ini akan diketahui metode yang paling baik untuk sampling dari suatu populasi. Untuk metode menggunakan riffle mineral dibagi menjadi dua bagian yang sama. Kemudian contoh mineral diambil sedikit dengan jari dan disebar secara merata pada kotak grain counting (dijatuhkan ke kotak di tengah), dihitung butiran cassiterite dan kuarsa pada masing masing kotak. Sedangkan untuk metode coning and quartening, mineral dibentuk seperti kerucut kemudian dibagi 4 sama rata, diambil yang berseberangan kemudian dilakukan grain counting  seperti metode riffle sebelumnya. Analisis ayak sangat banyak digunakan dalam pengolahan bahan galian, antara lain digunakan untuk menentukan efisiensi berbagai peralatan, menghitung derajat liberasi, mencari penyebab dan ukuran mineral berharga yang hilang bersama tailing. Pada analisis ayak, mineral diayak dengan sieving dan ditimbang berat mineral pada tiap ayakan 65 mesh, mesh, 100 mesh, 150 m mesh, esh, dan 200 mesh.Hasil yang didapat variansi, standar deviasi untuk metode riffle masing-masing adalah 57.34% dan 7.57 . Dan selang rataannya untuk kasiterit dan silika masing-masing adalah 90.35% < µ < 96.59% dan 3.41% < µ < 9.65%. Se Sedangkan dangkan variansi, standar de deviasi viasi untuk metode coning dan q quartening uartening masing-masing adalah 61.02% dan 7.81. Dan selang rataannya rataannya untuk kasiterit dan silika masing-masing masing-masing adalah 90.64% < µ < 97.08% dan 2.92% < µ < 9.36%. Dan didapat metode riffle lebih baik untuk digunakan dalam malakukan sampling. Sedangkan untuk analisis ayak didapat ukuran ayakan untuk meloloskan 80% partikel didapat adalah 353.64 353.64 μm  μm dan modulus distribusi sebesar 4.6048. A.  Tinjauan Pustaka

Sampling adalah pengambilan sebagian kecil dari dari keseluruhan yang cukup untuk dilakukan analisis dan berbagai uji fisik yang disesuaikan dengan  jumlahnya. Sehingga dapat disimpulkan bahwa distribusi dan perbandingan kualitas sampel dengan keseluruhan sama. Sampling ini merupakan tahap awal dari suatu analisis. Ada beberapa istilah yang dipakai dalam teknik sampling ini. Pertama adalah lot   atau populasi yaitu suatu yang besar jumlahnya seperti disebut di atas, misalnya produksi satu hari atau pengiriman bijih satu kapal, dll. Yang ingin kita ketahui datanya seperti kandungan logam, distribusi ukuran, kandngan air, dll. Contoh yang diperoleh harus representatif atau dapat dipercaya. Artinya harus diambil menurut teknik dan prosedur yang benar. Ada pula yang disebut parameter yaitu data atau  besaran tentang populasi sedangkan besaran yang diperoleh dari contoh disebut statistik. Parameter tidak pernah diketahui secara mutlak. Jadi statistik merupakan perkiraan terhadap parameter. Dengan demikian, sampling merupakan teknik statistika yang didasarkan pada teori peluang atau probabilitas. Metode sampling yang dapat dilakuakan terbagi menjadi beberapa jenis, yaitu : 1.  Random Sampling

Random sampling adalah cara mengumpulkan contoh sedemkian rupa sehingga setiap unit yang membentuk lot mempunyai kesempatan atau  peluang yang sama untuk diikutkan ke dalam contoh. 2.  Sistematic Sampling Sistematic sampling adalah cara mengumpulkan contoh dari lot pada interval yang spesifik dan teratur, baik dalam istilah jumlah, waktu, dan ruang. Increment adalah jumlah satuan mineral yang dikumpulkan dari populasi sebagai bagian dari contoh yang diperoleh dengan sekali pengambilan dengan menggunakan alat sampling. Contohnya  pengambilan material yang diambil dari lot sebagai contoh dengan satu kali sekop. Dari mekanismenya, sampling  mekanismenya, sampling  dapat  dapat dibagi menjadi :

1.   Hand  sampling   sampling   Pada hand    sampling   pengambilan contoh dilakukan dengan tangan, sehingga hasilnya sangat tergantung pada ketelitian operator. 

 

Grab   sampling   Pengambilan sampel pada Grab  material yang homogen dan dilakukan dengan interval tertentu dengan menggunakan sekop. Contoh yang diperoleh biasanya kurang representatif.

 

 



 



  Shovel   sampling   Pengambilan sampel dengan menggunakan  shovel , keuntungan cara ini lebih murah, waktu pengambilan cepat dan memerlukan tempat yang tidak begitu luas. Stream  sampling   Alat yang digunakan  Hand   Stream   sampling   cutter. Conto yang diambil berupa  pulp (basah) dan pengambilan searah dengan aliran ( stream).  stream).

   Pipe  Pipe    sampling  



Alat yang digunakan  pipa/tabung dengan diameter 0.5, 1.0, dan 1.5

1.  Sub sampling analisa Prosedur sampling mungkin melibatkan sejumlah tahap sebelum materialnya dapat dianalisis. Outline tahap sampling sebagai berikut: Untuk bagian terbanyak, bulk material adalah mengandung material non-homogen contohnya mineral, sedimen, dan foodstuffs. Mereka mungkin terkandung dalam komposisi yang  berbeda dimana distribusinya tidak seragam di dalam material.

inchi.

 



Coning and quatering

2.   Mechanical  Sampling   Teknik pengambilan contoh serta reduksi jumlah yang umum dilakukan di pabrik pengolahan adalah mechanical sampling.  sampling.   Mechanical sampling   digunakan untuk pengambilan contoh dalam  jumlah besar dengan hasil yang lebih representatif dibandingkan hand sampling . Dalam mechanical  sampling   ini alat yang digunakan terbagi menjadi dua yaitu riffle riffle dan  dan vein vein  sampler   sampler .  Riffle   sampler Alat ini bentuknya persegi    Riffle



 panjang dan didalamnya terbagi beberapa sekat yang arahnya berlawanan.  Riffle  Riffle--riffle riffle   ini berfungsi sebagai pembagi conto agar dapat terbagi sama rata.

Disini sejumlah increments diambil secara acak dari berbagai point dalam bulk material sehingga setiap bagian memiliki kesempatan yang sama untuk dipilih.Kombinasi dari increment ini kemudian berupa gross sample. Gross sample ini masih terlalu besar untuk analisa dan harus dibagi lagi untuk menghasilkan sub sample. Sub sample mungkin memerlukan berbagai perlakuan lagi, misalnya pengecilan ukuran partikel, mixing, etc., sebelum sample dianalisis. 2.  Metode Coning Dari mekanismenya, pengambilan contoh metode coning termasuk dalam kelompok Hand kelompok  Hand sampling . Langkah-langkah yang dilakukan :

 



Vein  sampler Pada bagian dalam dilengkapi Vein  dengan revolving   cutter , yaitu pemotong yang dapat berputar pada porosnya sehingga akan membentuk area yang bundar sehingga dapat memotong seluruh alur bijih.

   

Material dicampur sehingga homogen



 

Ujung kerucut ditekan sehingga membentuk kerucut terpotong dan dibagi empat bagian sama besar



 

Dua bagian yang berseberangan diambil untuk dijadikan contoh yang dianalisis.

 

Beberapa macam teknik sampling :

Diambil secukupnya dan dibuat bentuk kerucut

3.  Pembagi Model Riffle Pembagi Model Riffle termasuk kelompok mechanical sampling yang digunakan untuk  pengambilan contoh dalam jumlah yang besar dengan hasil yang lebih representative dibandingkan hand sampling. Alat yang dipergunakan adalah Riffle Sampler. Alat ini  berbentuk persegi panjang dan di dalamnya terbagi beberapa sekat yanga rarahnya  berlawanan. Riffle-riffle ini berfungsi sebagai  pembagi contoh agar dapat terbagi terbagi sama rata.

Teknik sampling sendiri pada bidang pengolahan adalah :

Langkah selanjutnya setelah  sampling   adalah analisa yang meliputi penimbangan, pengayakan, mikroskopis dan analisis kimiawi jika diperlukan. Tapi yang terpenting adalah analisis ayak. Analisis ayak sendiri adalah metode yang kita gunakan dalam kaitannya memanfaatkan pesebaran ukuran material yang

 

Ayakan dari batang sejajar, atau biasa disebut dengan grizzly atau red deck surface. Permukaan ayakan ini terbuat dari batang-batang atau rel atau rod yang disusun sejajar dengan jarak atau celah tertentu. Ayakan grizzly dapat bergerak, bergetar, atau diam. Umumnya digunakan untuk operasi scalping

kemudian dianalisis dan disimpulkan untuk menilai  proses sebelum ataupun menentukan proses sesudah. Analisa ayak juga dapat digunakan untuk menentukan efisiensi berbagai peralatan, menghitung derajat liberasi, mencari penyebab dan ukuran mineral  berharga yang hilang bersama tailing. Tujuan analisis ayak adalah untuk mengetahui :

1.  Jumlah produksi suatu alat 2.  Distribusi partikel pada ukuran tertentu 3.  Ratio of concentration  Recovery suatu  suatu mineral pada setiap fraksi 4.   Recovery Analisis ayak dilakukan dalam suatu alat yang terdiri dari susunan ayakan dan mesin penggetar atau vibrator. Ayakan disusun dengan lubang ayakan besar di atas dan ayakan berlubang kecil di bawah secara berurutan. Sampel dimasukkan di ayakan teratas. Prinsip pemisahannya didasarkan pada ukuran relative antara ukruan partikel dengan lubang ayakan. Partikel partikel yang memiliki ukuran lebih kecil daripada ukuran lubang ayakan akan lolos ayakan. Kelompuk  partikel ini disebut undersize atau partikel minus. Sedangkan partikel-partikel yang berukuran lebih besar daripada lubang aykan akan tertinggal di atas ayakan. Partikel ini dikelompokkan sebagai oversize atau  partikel plus. Operasi pemisahannya dilakukan dengan melewatkan  partikel-partikel di atas ayakan atau screen yang memiliki lubang dengan ukurant ertentu. Pengayakan dilakukan dengan alat yang disebut ayakan atau screen seperti : grizzly yang terbuat dari batang-batang sejajar atau plat berlubang, atau anyaman kawat berlubang. Berdasarkan model lubang pada ayakan dibagi menjadi tiga tipe:

permukaannya,



berlubang, Punched Plate   Pelat Pelat berlubang atau punched plate yaitu pelat yang  baisanya terbuat dari baja yang diberi lubang dengan bentuk tertentu. Contoh bentuk lubang dapat dilihat pada gambar. Selain pelat yang terbuat dari baja, bahan umum yang digunakan untuk ayakan adalah karet keras atau plastic. Karet atau  plastic digunakan untuk memisahkan material yang abrasive atau digunakan pada lingkungan yang korosif

  Anyaman Kawat, Woven Wire, Mesh



Ayakan dari anyaman kawat. Kawat terbuat dari metal yang dianyam membentuk dan menghasilkan  bentuk dan ukruan lubang tertentu. Umumnya lubang berbentuk bujur sangkar, namun dapat pula  bentuk lainnya, seperti segienam.

  Batang Sejajar, Grizzly



Pelolosan material dalam ayakan dipengaruhi oleh  beberapa hal, yaitu : 1.  Ukuran material yang sesuai dengan lubang ayakan 2.  Ukuran rata-rata material yang menembus lubang ayakan 3.  Sudut yang dibentuk oleh gaya pukulan partikel 4.  Komposisi air dalam material yang akan diayak 5.  Letak perlapisan material pada permukaan sebelum diayak Besaran untuk ukuran partikel yang digunakan dalam analisis ayakan bisa dalam skala mesh (#) ataupun milimeter (mm), namun yang digunakan dalam analisis ayak pada modul 3 ini dinyatakan dalam skala mesh karena ukuran partikel sudah cukup halus. Arti skala mesh itu sendiri adalah jumlah lubang yang ada pada permukaan ayak dalam 1 inch persegi. Semakin tinggi nilai mesh, menandakan semakin  banyak lubang dan semakin kecil lubang tersebut, yang artinya semakin kecil ukuran partikel yang bisa melewatinya. Perbandingan antara luas lubang bukaan dan luas permukaan screen disebut prosentase opening. Presentase opening dipengaruhi oleh: 1.  Luas penampang screen 2.  Ukuran bukaan. 3.  Sifat dari umpan seperti; berat jenis, kandungan air, temperatur. 4.  Tipe mechanical screen yang digunakan Kapasitas screen Kapasitas  screen secara  secara umum tergantung pada : 1.  Luas penampang screen penampang screen   2.  Ukuran bukaan 3.  Sifat dari umpan seperti ; berat jenis, kandungan air, temperatur 4.  Tipe mechanical  screen yang  screen yang digunakan Faktor-faktor yang mempengaruhi effisiensi screen effisiensi screen :  : 1.  2.  3.  4.  5. 

Lamanya umpan berada dalam screen dalam screen   Jumlah lubang yang terbuka Kecepatan umpan Tebalnya lapisan umpan Cocoknya lubang ayakan dengan bentuk dan ukuran rata-rata material yang diolah.

Setelah dilakukan analisis ayak, pengamatan teliti dengan mikroskop akan menunjukkan makin halus  partikel yang teramati, akan makin besar derajat kebebasannya, atau makin murni pula mineral tersebut terpisah dari pengotornya. Sehingga derajat liberasi pun  bisa diukur dengan analisis ayak. Selain itu dari hasil  pengayakan yang dilakukan dengan dua ayakan akan

 

dapat dibandingkan satu sama lainnya sehingga dapat diketahui efisiensi pengayakan yang paling baik.

 Langkah kerja I. 

Yang dimaksud dengan derajat liberasi adalah  perbandingan antara jumlah berat mineral bebas dan  berat mineral yang sama seluruhnya (bebas dan terikat). Sedangkan efisiensi yaitu perbandingan antara undersize yang lolos dengan undersize yang seharusnya lolos.

 



2. Lalu dibagi dengan riffle contoh dengan ditaburkan secara searah.

Data hasil analisis ayak umumnya dipresentasikan dalam bentuk grafik, yaitu memplot ukuran partikel  pada absis (sumbu-x) dan berat sebagai ordinat (sumbu-y). Ada dua pendekatan dalam menggambarkan berat yaitu jumlah berat masingmasing fraksi dalam persen atau jumlah berat kumulatif yaitu jumlah berat dalam persen yang lebih besar dan lebih kecil ukuran tertentu.

3. Bagi dengan riffle sebanyak 3x

1.   Direct Plot Pada grafik ini ukuran partikel pada jarak yang sama sebagai absis diplot terhadap persen berat tertampung pada masing-masing ayakan berukuran tertentu.

 

Dengan riffle

1. Ambil Kasiterit & silika 500 gr dan diaduk secara homogen

Dalam mengukur distribusi data, digunakan metode grain counting dimana contoh dijatuhkan keatas 5 kotak berukuran 1 cm2 yang diatur secara menyilang.

2.

SAMPLING

4. Lalu buat kotak berukuran 9x9 cm yang dibagi menjadi 9 kotak dengan ukuran 3x3 cm, dan beri nomor 1-5 untuk 5 kotak kecil yang dibuat

Cumulative Plotberat kumulatif tertampung Pada grafik Direct ini persen atau persen berat kumulatif lolos ayakan diplot dengan ukuran. Tipe grafik semacam ini banyak dipergunakan.

5. Ambil sejumput contoh dengan tangan

3.  Semi-log Plot Pada grafik ini sumbu-x menggunakan skala logaritmik.

6. Lalu disebarkan contoh itu pada 5 kotak kecil yang telah dibuat

4.   Log-log Plot Baik sumbu tegak maupun sumbu horizontal menggunakan skala logaritmik.

7. Dihitung jumlah Kasiterit dan silika di setiap kotak kecil

 Log-log plot   dimana berat kumulatif lolos ayakan sebagai ayakan dan ukuran partikel sebagai absis disebut Gaudin-Schumann plot   dan grafik dapat dinyatakan dalam 8. Kembalikan contoh itu

  = 100   dimana : Y m k x

: % berat kumulatif lolos ukuran x : modulus distribusi : modulus ukuran dalam micrometer : ukuran partikel

Modulus distribusi m adalah kemiringan log-log plot   dan menunjukkan distribusi ukuran. Makin besar m, makin kecil distribusi ukurannya. Nilai k menunjukkan ukuran maksimum dalam contoh. Dalam prakteknya, k adalah ukuran ayakan dalam micrometer di mana 80% material lolos. Fungsi Gaudin-Schumann Gaudin-Schumann hanya  hanya berlaku untuk produk penggerusan dan peremukan. B.  Data Percobaan 

9. Lalu ulangi langkah 5-8 sebanyak 4x lagi



 

Dengan teknik coning dan quartering  

 

1. Ambil Kasiterit & silika 500 gr dan diaduk secara homogen

1. Ambil Kasiterit & silika sebanyak 500 gr 

2. Lalu dengan kertas yang dibuat seperti kerucut, diletakkan pada atas kertas sehingga berbentuk seperti kerucut

2. Lalu diayak dengan susunan ayakkan 65, 100, 150, 200 mesh selama 15 menit

3. Ditekan hingga datar agar homogen

3. Ditimbang masing-masing fraksi dan nyatakan dalam %berat contoh

4. Bagi contoh itu menjadi 4 bagian sama besar. Lalu ambil dua bagian yang bersebrangan.

4. Dihitung % berat tertampung, % berat kumuatif tertampung, % berat kumulatif lolos

5. Lakukan langkah 2-4 sebanyak 2x lagi

5. Lalu digambar data dalam direct plot dan log-log  plot  Persamaan-persamaan yang dipakai

6. Lalu buat kotak berukuran 9x9 cm yang dibagi menjadi 9 kotak dengan ukuran 3x3 cm, dan beri nomor 1-5 untuk 5 kotak kecil yang dibuat

1.  Persamaan persen berat Kasiterit (misal H = Kasiterit) :

   ×    % =  ×  +  × 

7. Ambil sejumput contoh dengan d engan tangan

2.  Persamaan persen berat silika (misal P = silika) :

 % =    ×  ×  +   ×  

8. Lalu disebarkan contoh itu pada 5 kotak kecil yang telah dibuat







 

3.  Persamaan Selang Rataan

̅    .    <  < ̅̅ +  .     √  √ 

9. Dihitung jumlah Kasiterit dan silika di setiap kotak kecil

:  = 0.05 dan  = 25  4.  Persamaan grafik Gaudin-Schuhman:

10. Kembalikan contoh itu, lalu ulangi langkah 5-8 sampai 5x  

II. 

ANALISIS AYAK

dimana Y m k x

  = 100[] 

: % berat kumulatif lolos ukuran x : modulus distribusi : modulus ukuran (µm) : ukuran partikel

5.  Persamaan Variansi dan Standar Deviasi

  ∑(  ∑( )    ̅  =   1    = √   

 Konversi satuan yang dipakai 

 

Dari mesh ke µm: 200 mesh = 74 µm 100 mesh = 74 x

 Asumsi yang digunakan

√ 2 µm

 

1.  Contoh homogen 2.  Metode Riffle membagi 2 sama banyak 3.  Tidak ada berat contoh yang hilang dalam tiap proses percobaan

C.  Pengolahan Data Percobaan

1.  Sampling dengan metode Riffle a.  Kasiterit

 Data fisis mineral Berat Jenis (gr/cm3) 7.5 2.75

Kasiterit (H) Silika (P)  Data hasil percobaan Ukuran mineral = +65#

1.  Sampling dengan metode Riffle Percobaan RIFFLE

1

2

3

4

5

No.

∑H 

%H

   

(  )   

1

16

93.57

0.10

0.01

2

10

96.46

2.99

8.96

3

9

92.47

-1.00

1.01

4

12

100.00

6.53

42.65

5

7

95.02

1.55

2.41

6

33

93.75

0.28

0.08

7

1

73.17

-20.30

412.04

H

P

H

P

H

P

H

P

H

P

8

4

100.00

6.53

42.65

1

16

3

33

6

10

3

24

3

62

9

9

3

89.11

-4.36

19.01

2

10

1

1

1

6

2

2

0

2

0

10

3

89.11

-4.36

19.01

3

9

2

4

0

5

1

1

0

2

0

11

10

90.09

-3.38

11.42

4

12

0

3

1

6

0

5

0

2

1

12

6

89.11

-4.36

19.01

5

7

1

3

1

1

1

0

0

2

0

13

5

93.17

-0.30

0.09

14

6

100.00

6.53

42.65

15

1

73.17

-20.30

412.04

16

24

95.62

2.15

4.61

17

2

100.00

6.53

42.65

18

1

100.00

6.53

42.65

19

5

100.00

6.53

42.65

20

0

-

-

-

21

62

94.95

1.48

2.18

22

2

100.00

6.53

42.65

23

2

100.00

6.53

42.65

24

2

84.51

-8.96

80.32

25

2

100.00

6.53

42.65

93.47

∑( )   

1376.05

k at Ko

2.  Sampling dengan metode Coning dan quartering Percobaan CONING & QUARTERING

k at o K

1

2

3

4

5

H

P H P

H

P

H P

H

P

1

13

4

8

1

25

9

7

3

53

11

2

4

0

1

0

1

0

0

0

5

1

3

2

2

1

0

0

0

1

0

0

0

4

3

0

4

0

2

1

1

0

1

1

5

4

0

2

0

0

0

2

0

0

0

3.  Analisis Ayak Ukuran (mesh)

Berat (g)

+ 65

421.4

- 65 + 100

45.9

- 100 + 150

3.6

Rata-rata % berat kuarsa 

- 150 + 200

1.8

- 200

0.2

 

Variansi :

  ∑(−    ̅)  ,    = −   =    = 57.34

 



 

Standar Deviasi :  : 

 

 

Selang Rataan :



̅   ∙    <  < ̅ +   ∙     √  √  7.57  93.47  2.06 ∙ 7.57   <  < 93.47 + 2. 0 06 6 ∙ 5 5

 



 b.  Silika

1

3

6.43

2

1

3.54

3

2

7.53

4

0

0.00

    0.10  2.99  1.00  6.53 

5

1

4.98

 

6

6

6.25

7

1

26.83

8

0

0.00

9

1

10.89

10

1

10.89

11 12

3 2

9.91 10.89

13

1

6.83

14

0

0.00

15

1

26.83

16

3

4.38

17

0

0.00

18

0

0.00

19

0

0.00

20

0

-

21

9

5.05

22 23

0 0

0.00 0.00

24

1

15.49

1.55  0.28 20.30  6.53  4.36  4.36  3.38  4.36  0.30  6.53  20.30  2.15  6.53  6.53  6.53    1.48  6.53  6.53  8.96 

Variansi :

Standar Deviasi :  : 

    

%P

1376.05





∑P 

6.53

42.65

−    ̅)  ,   =   ∑(−   =    = 57.34

90.35 <  < 96.59 

No.

6.53       ∑(  )

0.00

Rata-rata % berat silika

 =  57.34 57.34 = 7.57  

0

25

 = 57.34 = 7.57

Selang Rataan :

̅    ∙    <  < ̅ +   ∙     √  √  7.57  6.53  2.06 ∙ 7.57   <  < 6.53 + 2 2.06 .06 ∙ 5 5

(  )   0.01 8.96

3.41 <  < 9.65 

1.01

2.  Sampling dengan metode Coning dan quartering

42.65

a.  Kasiterit

2.41 0.08 412.04 42.65 19.01

No. 1 2 3

19.01 4

11.42 5

19.01 0.09 42.65 412.04

 

6

∑H 

%H

   

     (  )

13

89.86

-4.00

15.98

4

100.00

6.14

37.71

2

73.17

-20.69

428.01

3

100.00

6.14

37.71

4

100.00

6.14

37.71

8

95.62

1.76

3.09

1

100.00

6.14

37.71

1

100.00

6.14

37.71

4

100.00

6.14

37.71

2

100.00

6.14

37.71

25

88.34

-5.52

30.47

1

100.00

6.14

37.71

0

-

-

-

2

84.51

-9.35

87.46

0

-

-

-

7

86.42

-7.44

55.34

0

-

-

-

7 8

4.61

9

42.65

10

42.65

11

42.65

12

-

13

2.18

14

42.65 42.65

15 16

80.32 17

 

1

100.00

6.14

37.71

1

100.00

6.14

2

100.00

53

12

12

0

0.00

-6.14

37.71

13

13

0

-

-

6.14

37.71

14

14

1

15.49

9.35

92.93

-0.93

0.87

15

15

0

-

-

5

93.17

-0.69

0.48

16

16

3

13.58

7.44

0

-

-

-

17

17

0

-

-

1

73.17

-20.69

428.01

18

18

0

0.00

-6.14

0

-

-

-

19

19

0

0.00

-6.14

20

20

0

0.00

-6.14

93.86

     ∑( )

21

21

11

7.07

0.93

22

22

1

6.83

0.69

−    ̅)  .   =   ∑(−   =    = 61.02

23

23

0

-

-

24

24

1

26.83

20.69

 

25

25

0

-

-

6.14

     ∑(  )

1464.52

18 19 20 21 22 23 24 25

Rata-rata % berat Kasiterit 

 

1464.52

Variansi :





Standar Deviasi :  : 

Rata-rata % berat silika

 =  61.02 61.02 = 7.81  

 

 



Selang Rataan :

̅   ∙    <  < ̅ +   ∙     √  √  7.81  93.86  2.06 ∙ 7.81   <  < 93.86 + 2. 0 06 6 ∙ 5 5 90.64 <  < 97.08 



∑(−    ̅)  .   =   ∑(− −   =    = 61.02  

Standar Deviasi :  : 



 =  61.02 61.02 = 7.81   



 b.  Silika 

Variansi :

Selang Rataan :

No.

∑P 

%P

   

     (  )

1

1

4

10.14

4.00

2

2

0

0.00

-6.14

̅    ∙    <  < ̅ +   ∙     √  √  7.81  6.14  2.06 ∙ 7.81   <  < 6.14 + 2 2.06 .06 ∙ 5 5

3

3

2

26.83

20.69

2.92 <  < 9.36 

4

4

0

0.00

-6.14

5

5

0

0.00

-6.14

6

6

1

4.38

-1.76

7

7

0

0.00

-6.14

8

8

0

0.00

-6.14

9

9

0

0.00

-6.14

10

10

0

0.00

-6.14

11

11

9

11.66

5.52

3.  Analisis Ayak Ukuran ayak (mesh)

Ukuran ayak (µm)

Berat (g)

+ 65

+230

421.4

- 65 + 100

-230 +149

45.9

- 100 + 150

-149 +100

3.6

- 150 + 200

-100 +74

1.8

- 200

-74

0.2

 

Ukuran ayak (µm)

%Berat Tertampung

%Berat Kumulatif Tertampung

%Berat Kumulatif Lolos

89.11

89.11

10.89

9.71

98.82

1.18

0.76

99.58

0.42

0.38

99.96

0.04

0.04

100.00

0.00

+230 -230 +149 -149 +100 -100 +74 -74

Ukuran ayak (µm) +230

Log ukuran ayak

Log %Berat Kumulatif Lolos

2.361727836

1.037037915

Cumulative Direct Plot 102.00

   g    n    u 100.00    p    m    a 98.00    t    r    e    T 96.00     f    i    t    a     l    u 94.00    m    u    K 92.00    t    a    r    e 90.00    B    %

y = -0.0703x + 106.58 R² = 0.8633

88.00

50

100

150

200

250

Ukuran ayak (µm)

-230 +149 -149 +100 -100 +74 -74

2.173186268

0.073418713

2

-0.373739318

1.86923172

-1.373739318

12.00

4.  Grafik hasil analisis ayak

Direct Plot 100.00

   %

y = 0.0703x 0.0703x - 6.5845 6.5845

   s 10.00     l    o    o    L 8.00     f    i    t    a     l    u 6.00    m    u    K    t 4.00    a    r    e    B 2.00    %

a.  Direct Plot

   g    n    u    p    m    a    t    r    e    T    t    a    r    e    B

% Berat kumulatif lolos vs ukuran ayak (µm)  

Cumulative Direct Plot

1.740362689

y = 0.5824x 0.5824x - 55.531 55.531 R² = 0.8652

80.00

 



R² = 0.8633

0.00

60.00

-2.00

50

100

150

200

250

Ukuran ayak (µm)

40.00 20.00

c.  Grafik Semi Log Plot

0.00 50 -20.00

100

150

200

250

Ukuran ayak (µm)

 b.  Kumulatif Direct Plot 

 

% Berat kumulatif tertampung vs ukuran ayak (µm) 

Semi Log Plot 13.00    s    o     l    o    L 11.00     f    i    t    a     l    u9.00    m    u    K7.00    t    a    r    e    B5.00    %

y = 20.946x 20.946x - 40.874 40.874 R² = 0.7439

3.00 1.00 -1.00 1.8

2

2.2

Log Ukuran ayak

2.4

 

d.  Grafik Log Log Plot

.     = 100 353.64  

Log Lo g Log Log Plo Plott    s 1.50    o     l    o    L     f 1.00    i    t    a     l    u    m0.50    u    K    t    a    r 0.00    e    B    %    g-0.50    o    L

D.  Analisis Hasil Percobaan

Setelah dilakukan pengolahan pada data percobaan. Didapat dengan grain counting untuk metode riffle, variansinya adalah 57.34% . Sedangkan nilai dari standar deviasi 7.57%. Dan selang rataannya :

y = 4.6084x 4.6084x - 9.8417 9.8417 R² = 0.9686



1.8

2

2.2

2.4



90.35% < µ < 96.59% untuk kasiterit 3.41% < µ < 9.65% untuk silika

Sedangkan dengan metode perhitungan yang sama untuk metode coning dan quartening variansi yang didapat adalah 61.02%. Sedangkan nilai dari standar deviasi 7.81%. Dan selang rataannya :

-1.00 -1.50

Log Ukuran ayak

 

Dari grafik log-log plot di atas dapat kita peroleh grafik Gaudin Schuhman, yang persamaannya dinyatakan dalam

  = 100 100   

dimana

   

Y m k x

: % berat kumulatif lolos ukuran x : modulus distribusi : modulus ukuran (µm) : ukuran partikel

Dalam prakteknya, k adalah ukuran ayakan dalam micrometer di mana 80% material lolos. Berarti pada kurva cumulative direct plot antara %berat kumulatif lolos dan ukuran ayak, nilai y = log 80 dan akan didapat nilai k (modulus ukuran). y = 4.6084x - 9.8417 log 80 = 4.6084 log k - 9.8417 log k = 2.5486 k = 353.64 µm

Persamaan Gaudin Schuhman dapat diubah dalam bentuk :

   = 100 100        = 2 +         = (  ) + 2   =  + ( + 2)   =  + ))   Dari grafik diketahui persamaan garis Gaudin Schuhman:

y = 4.6084x - 9.8417 Kemiringannya yaitu modulus distribusi (m) = 4.6048. Jadi persamaan Gaudin Schumann :

   

90.64% < µ < 97.08% untuk kasiterit 2.92% < µ < 9.36% untuk silika.

Dalam hal ini tingkat signifikansinya adalah 95%.  Dari nilai variansi dan selang rataannya terlihat  bahwa metode untuk coning dan quartening nilai variansinya lebih besar dengan nilai selang rataan antara kedua metode tersebut tidak begitu jauh. Perbedaan variansinya adalah 3.68 % dengan metode coning dan quartening yang lebih besar. Hal ini menunjukkan hasil dari metode coning dan quartening masih kurang baik dibandingkan untuk metode riffle. Sehingga untuk melakukan sampling lebih baik untuk menggunakan metode riffle. Hal yang dapat menyebabkan metode riffle ini memiliki variansi yang lebih kecil adalah ketika menggunakan alat riffle pembagiannya menjadi dua lebih terbagi dengan merata. Sedangkan dengan menggunakana metode coning dan quartening yang  pemisahannya menggunakan kertas dan penggaris, akan menyebabkan berbagai kesalahan baik dari segi alatnya maupun dari orangnya yang melakukan  pemisahan itu yaitu saat untuk mengambil dua bagian yang saling berseberangan.. Sehingga hasilnya akan kurang teliti dan tidak memrepresentatifkan populasi yang ada dibandingkan dengan metode riffle. Dari hasil percobaan yang didapat juga menunjukkan selang rataan yang berbeda walaupun hanya berbeda sedikit, pada kedua metode yang digunakan. Kesalahan-kesalahan yang terjadi termasuk yang menyebabkan perbedaan nilai selang rataan itu selain yang telah disebutkan antara lain dari faktor  praktikan saat melakukan metode grain counting. Saat melakukan metode ini perbedaan cara menyebarkan partikel pada kotak 9x9 cm itu  berbeda-beda tiap orangnya. Sehingga didapat data yang bervariatif untuk tiap kotaknya. Seperti ada yang dalam kotak itu terdapat banyak sekali partikel. Dan ada kotak yang berisi partikel yang sangat

 

sedikit. Bahkan tidak ada sama sekali. Selain itu  perbedaan itu juga dapat disebabkan saat menghitung  banyaknya partikel yang ada. Mungkin saja ada  partikel yang terlewat untuk dihitung karena terlalu kecilnya partikel-partikel yang diuji itu. Apalagi  partikel silika berwarna putih yang warnanya itu sama dengan warna kertas. Sehingga sangat dimungkinkan ada partikel itu yang tidak terhitung karena kurangnya kejelian praktikan untuk melihat  partikelnya. Partikelnya yang sangat kecil itu juga mungkin saja ada yang tertiup keluar oleh angin atau

kumulatif lolos), dan grafik log log plot (antara log ukuran ayakan dan log % berat kumulatif lolos). Grafik log log plot ini sering disebut grafik Gaudin Schumann. Dari keempat metode grafik tersebut, grafik log log plot menunjukkan grafik dengan R 2  yang paling tinggi yaitu 0.9686 (hampir mendekati 1). Hal ini menunjukkan hubungan antara logaritma ukuran ayak dengan logaritma %berat kumulatif lolos sudah cukup baik untuk dibuat hubungannya dengan regresi linier biasa.

tergeser keluar sehingga terjadi kesalahan di data  percobaannya. Selain itu kesalahan yang dapat dilakukan adalah saat penimbangan berat partikel partikel. Alat yang digunakan untuk mengukur tidak memiliki skala yang jelas sehingga ketelitian dalam mengukur partikel menjadi tidak baik. Dan kesalahan yang terjadi disebabkan juga material yang diuji tidak terdistribusi secara merata dan tidak homogen sehingga saat melakukan grain counting sample yang diambil tidak mewakili lot/populasi yang ada. Misalnya saja ada kotak yang terisi dengan satu mineral saja (kasiterit). Atau dengan jumlah mineral itu yang jauh lebih banyak dari mineral yang lainnya.

Pada grafik Gaudin-Schuhman didapat nilai k sebesar 353.64 µm dan nilai m adalah 4.6048. Nilai k menunjukkan ukuran maksimum dalam contoh.  Namun dalam prakteknya menunjukkan ukuran ayakan yang dapat meloloskan 80% umpan. Nilai ini  juga dapat digunakan untuk menentukan efisiensi alat. Sedangkan m menunjukkan modulus distribusi. Makin besar m, makin kecil distribusi ukurannya. Sehingga dari nilai m dan k itu didapat persamaan Gaudin-Schumann   Gaudin-Schumann nya yaitu

Kesalahan saat menggunakan alat yang digunakan disini, seperti riffle atau kertas dan penggaris untuk coning dan quartening juga dapat menyebabkan terjadinya kesalahan dalam percobaan. Ketika membagi dengan riffle, mungkin membaginya masih kurang merata, yaitu saat menuangkan material ke dalam riffle tidak tepat di bagian tengahnya. Hal ini membuat pembagian mineral jadi tidak merata, dan kurang bisa merepresentasikan populasi. Sedangkan  pada coning dan quartening, kurang cermatnya  praktikan saat memisahkan tumpukan dengan  penggaris, dapat mempengaruhi hasil yang didapat. Saat praktikum pembagiannya masih tidak sama  besar antara keempat bagian yang telah dipisahkan. Berikutnya adalah analisis untuk hasil dari analisis ayak. Berat partikel yang dipakai saat dilakukan analisis ayak adalah 500 gram tetapi saat ditotal berat dari mineral di masing-masing ayakan adalah tidak mencapai 500 gram. Hal ini mungkin disebabkan  penimbangan di awal dan di akhir masih kurang akurat. Selain itu mungkin saja hal ini karena ada  partikel-partikel halus yang berterbangan saat dikeluarkan atau ditimbang di akhir sehingga hasil di awal dan akhir terdapat perbedaan. Setelah dilakukan pengolahan untuk data yang didapat dengan analisis ayak dapat dibuat beberapa grafik. Yaitu grafik direct plot (ukuran ayak dalam µm dan %berat tertampung), grafik cumulative direct  plot (antara ukuran ayakan dalam µm dan %berat kumulatif tertampung, dan antara ukuran ayakan dalam µm dan % berat kumulatif lolos), grafik semi log plot (antara log ukuran ayakan dan % berat

   .   = 100 353.64

Fungsi Gaudin-Schumann Gaudin-Schumann   hanya berlaku untuk  produk penggerusan dan peremukan. Pada percobaan analisis ayak ini juga terdapat  beberapa kesalahan. Kesalahan tersebut disebabkan antara lain karena adannya penimbangan di awal dan di akhir masih kurang akurat dan juga mungkin saja ada partikel-partikel halus yang berterbangan saat dikeluarkan atau ditimbang di akhir sehingga hasil di awal dan akhir terdapat perbedaan sehingga menimbulkan perbedaan berat antara awal dan akhir  percobaan. Selain itu kesalahan yang sama seperti yang terdapat pada percobaan sampling yaitu dari  praktikannya saat melakukan metode grain co counting. unting. Terdapat perbedaan cara meny menyebarkan ebarkan partikel pada kotak 9x9 cm itu untuk tiap orangnya. Sehingga muncul data yang bervariatif untuk tiap kotaknya. Selain itu juga saat perhitungan partikel dengan metode grain counting diperlukan ketelitian yang cukup tinggi, untuk melihat partikel-partikel yang  berada di atas kertas. Selain itu faktor dari alat yang digunakan dapat mempengaruhi hasil yang didapat. Kualitas dari  pengayak yang digunakan sudah tidak cukup baik sehingga hasil yang didapat menjadi kurang optimal.

E.  Jawaban Pertanyaan

Pertanyaan : 1.  Jelaskan teknik pengambilan contoh serta reduksi  jumlah yang umum dilakukan di pabrik  pengolahan !

 

  2.  Pada pengambilan contoh, perlu ditentukan lebih dahulu berat contoh atau banyaknya increment yang akan diambil. Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi banyaknya increment atau berat contoh yang akan diambil. Jawaban : 1.  Teknik pengambilan contoh serta reduksi jumlah yang umum dilakukan di pabrik pengolahan adalah mechanical sampling.  sampling.   Mechanical sampling   digunakan untuk pengambilan contoh dalam  jumlah besar dengan hasil yang lebih representatif dibandingkan hand sampling (pengambilan contoh secara manual).. Dalam mechanical sampling   ini alat yang digunakan terbagi menjadi dua yaitu riffle dan riffle  dan vein vein  sampler   sampler .  Riffle  merupakan alat berbentuk persegi panjang  Riffle  dan didalamnya terbagi beberapa sekat yang arahnya berlawanan.  Riffle  Riffle--riffle riffle   ini berfungsi sebagai pembagi conto agar dapat terbagi sama rata. Sedangkan Vein Vein   sampler adalah alat yang  pada bagian dalamnya dilengkapi dengan revolving   cutter , yaitu pemotong yang dapat  berputar pada porosnya sehingga akan membentuk area yang bundar sehingga dapat memotong seluruh alur bijih. Pada pabrik pengolahan  biasanya menggunakan vein sampler  vein  sampler . Karena akan lebih representatif hasilnya. 2.  Ada beberapa faktor yang mempengaruhi seberapa  banyak increment   atau berat contoh yang akan diambil ,yaitu

  Banyaknya material yang akan dianalisis.   Ukuran materialnya   Karakteristik dari partikel mineral berharga



F.  Simpulan

Sampling adalah pengambilan sebagian kecil dari dari keseluruhan yang cukup untuk dilakukan analisis dan berbagai uji fisik yang disesuaikan dengan  jumlahnya. Sehingga dapat disimpulkan bahwa distribusi dan perbandingan kualitas sampel dengan keseluruhan sama. Sampling ini merupakan tahap awal dari suatu analisis. Dari pengolahan data dengan metode perhitungan grain counting didapat nilai untuk metode riffle, variansinya adalah 57.34% . Sedangkan nilai dari standar deviasi 7.57%. Dan selang rataannya :   90.35% < µ < 96.59% untuk kasiterit 

 



3.41% < µ < 9.65% untuk silika

Sedangkan dengan metode perhitungan yang sama untuk metode coning dan quartening variansi yang didapat adalah 61.02%. Sedangkan nilai dari standar deviasi 7.81%. Dan selang rataannya :

   



90.64% < µ < 97.08% untuk kasiterit



2.92% < µ < 9.36% untuk silika.

Dalam hal ini tingkat signifikansinya adalah 95%. Dari nilai variansi dan selang rataannya dapat disimpulkan sampling dengan metode riffle lebih  baik untuk digunakan. Analisis ayak adalah metode yang digunakan dalam kaitannya memanfaatkan pesebaran ukuran material yang kemudian dianalisis dan disimpulkan untuk menilai proses sebelum ataupun menentukan proses sesudah. Analisa ayak juga dapat digunakan untuk menentukan efisiensi berbagai peralatan, menghitung derajat liberasi, mencari penyebab dan ukuran mineral berharga yang hilang bersama tailing.





yang akan kita ambil 

sampling yang akan digunakan.    Teknik Seberapa banyak sebaran mineral berharga di dalam bijih (low grade ore, rich ore).   Halus atau kasarnya ukuran mineral/material





untuk diolah, misalkan pada batubara, ukuran  partikelnya harus 0.1 mm atau lebih halus, maka agar mendapatkan data statika yang akurat dapat mewakili pada sampling, ukuran yang harus diambil untuk sampel adalah sekitar 0,1 mm atau lebih halus (homogenya  pada ukuran tertentu ).  Semakin halus bijih

yang akan diambil sampel, maka akan semakin kecil berat yang dibutuhkan untuk merepresentasikan merepresentasikan bijih tersebut.   



Selain itu adalah tingkat keakuratan yang diinginkan. Artinya semakin banyak contoh yang diambil, semakin akurat perbandingan kualitas contoh dengan lotnya keseluruhan.

Setelah dilakukan pengolahan pada data, didapat ukuran ayakan untuk meloloskan 80% partikel didapat adalah 353.64 μm dan modulus distribusi sebesar 4.6048. Sehingga dari nilai itu didapat  persamaan Gaudin-Schumann Gaudin-Schumann nya  nya yaitu

   .   = 100 353.64

G.  Daftar Pustaka

http://kuliahd3fatek.blogspot.com/2009/05/bab-iii pengolahan-bahan-galian.html (diakses tanggal : 1 April 2013) Kelly, E.G & Spottiwood, D.J., 1982., “Introduction to Mineral Processing”., John Wiley  Wiley  & Sons, New York. Hal. 23-24 Wills B.A., Napier-Munn T.J., Will’s Mineral  Processing Technology 7 th edition, Elsevier Science & Technology Books. 2006. Hal. 97  –   104

 

H.  Lampiran

Gambar sieving Gambar riffle

Gambar Coning dan Quartering

Electric Sieving Set

Gambar Metode G Grain rain C Counting ounting

1

2 5

3

4

Gambar ayakan pelat berlubang atau Punched Plate

 

Inclined Screen Screen  

 

Gambar

ayakan

dengan

ayaman

kawat

Horizontal screen

Gambar ayakan grizzly

\Vibrating Screen Screen  

Dewatering Screen Screen