Kuliah 2 – Alat Industri Kimia - Kominusi

(1)

Size Reduction

(Pengecilan ukuran bahan)

K

(2)

ize Reduction/

ize Reduction/ Pengecilan Ukuran/Kominus

Pengecilan Ukuran/Kominus

om

omininususii adadalalahah prprososeses pemotongan pemotongan atauatau pemecahan pemecahan atauatau enggilingan

enggilingan partikelpartikel padatan padatan menjadimenjadi ukuran-ukuran ukuran-ukuran yang lebihyang lebih kecil kecil uju

ujuanan kkomiominusnusi:i: 1

1.. MMeennyyiiaappkkaann ukuran ukuran papartrtikikelel sesesusuaiai ukukururanan opopererasasii 2

2.. MMeemmeennuuhhii spesifikasi spesifikasi papadada tatahahapapann prprososeses seselalanjnjututyyaa 3

3.. MMeemmbbeebbaaskskanan iikkaattaann mmiinnereralal bbeerrhhaarrggaa ddararii ganguegangue 4.

(3)

ontoh proses kominusi

bongkahan-bongkahan bijih logam diremuk menjadi ukuran-ukuran yang bisa diproses lanjut dengan lebih mudah

bahan-bahan kimia sintetis dihaluskan menjadi serbuk

lembaran-lembaran plastik dipotong-potong menjadi ukuran kecil da bentuk tertentu

(4)

Kominusi

uas permukaan yang besar:

Dapat diangkut dengan lebih mudah Mempunyai bentuk yang lebih baik

Lebih mudah untuk diproses lebih lanjut kuran bahan yang kecil:

Mempercepat pelarutan Mempercepat reaksi kimia

Mempertinggi kemampuan penyerapan Menambah kekuatan warna

(5)

ize Reduction/ Pengecilan Ukuran/Kominus

alam proses pemecah bahan (size reduction) diperlukan informasi sifat adatan sebagai berikut:

Struktur bahan Kadar air

Kekerasan bahan/abrasivitas

ekerasan bahan diklasifikasikan mengguankan skala Mohs

kala Mohs mengklasifikasikan resistensi goresan terhadap berbagai minera elalui kemampuan suatu bahan keras menggores bahan yang lebih lunak ada skala Mohs, grafit memiliki tingkat kekerasan 1,5; kuku 2,2–2,5; koin

(6)

rinsip-prinsip Kominusi

ompresi (penekanan) – compression

• untuk reduksi partikel yang keras dan kasar, menjadi beberapa partikel kecil pak (pembenturan) – impaction

• mereduksi partikel yang keras, menjadi partikel-partikel berukuran laebih kecil sampai partikel halus trisi (penggerusan/gesekan) – attrition or rubbing

• menghaluskan partikel-partikel lunak dan non-abrasive emotongan – cutting

• memotong partikel (biasanya berbentuk lempeng/lembaran) sehingga berukuran lebih kecil atau mempunyai bentuk tertentu

(7)

riteria Alat Kominusi

) Mempunyai kapasitas yang besar/fleksibel

) Konsumsi energi kecil per satuan produk yang dihasilkan ) Menghasilkan produk sesuai dengan spesifikasi (umumnya:

berukuran tertentu dan seseragam mungkin).

kuran efisiensi sebuah operasi kominusi adalah energi yang

iperlukan untuk menghasilkan luas permukaan yang baru, karena ertambahnya kecilnya ukuran partikel

emakin kecil ukuran partikel, semakin besar luas mukanya persatuan assa

(8)

ahapan Kominusi

rushing (peremukan/pemecahan)

• Primary Crushing: ukuran produk sampai ukuran 20 cm

• Secondary Crushing: ukuran produk antara 20 cm sampai 5 cm • Tertiary Crushing: ukuran produk antara 5 cm menjadi 1 cm

rinding (penggerusan/penghalusan)

• Grinding: ukuran produk mulai dari 1 cm menjadi sekitar 1 mm

• Ultra Grinding: ukuran bijih mulai dari 1 mm hingga halus (biasanya sampai 0,075 mm)

(9)

Ukuran Kominusi

Coarse Size

Reduction

Intermediate Size

Reduction

Fine Size Reduction

• material-material yang kasar dengan ukuran feed antara 2 - 96 inch atau lebi • material-material yang

sedang dengan ukuran fee antara 1 - 3 inch atau lebih • material-material yang

halus dengan ukuran feed 0,25 - 0,5 inch

(10)

Alat-alat kominusi (1)

Crusher

• Jaw crushers

• Gyratory crusher

• Crushing Rolls

Grinder

• Hammer Mills

• Rolling-compression

mills

• Attrition Mills

• Tumbling Mills

(11)

Alat-alat kominusi (2)

Ulltrafine Grinder

• Hammer Mills

• Fluid-energy mills

• Agitated Mills

Cutting machines

•Pemotong pisau

(Knife cutter)

•Penyayat (Dicers)

•Slitters

(12)

Crushers

• Ukuran umpan

• Size reduction ratio

• Distribusi ukuran partikel di arus produk

• Kapasitas

• Sifat bahan: seperti hardness,

abrasiveness, stickiness, densitas, flammability

• Kondisi basah atau kering

Faktor-faktor

yang harus

diperhatikan

dalam

(13)

Jaw crushers

Mesin penghancur padatan berkecepatan rendah

Digunakan untuk padatan kasar (ukuran lebih dari 6 ft) dalam jumlah yang besar

Umpan masuk dari atas, diantara dua jaw yang membentuk huruf V (terbuka bagian atasnya).

Salah satu jaw biasanya tidak bergerak ( fixed ), jaw yang lain bergerak horizontal

Sudut antara 2 jaw antara 20o _{sampai 30}o_.

(14)

(15)

Gyratory crusher

Lebih efisien untuk kominusi kapasitas besar

Kapasitas Gyratory crushers bervariasi dari 600 – 6000 ton/jam

ukuran produk yang diinginkan antara 0.25 – 1 inch)

Discharge dari gyratory crusher lebih kontinyu

Konsumsi tenaga per ton material lebih rendah dibanding jaw crushers.

(16)

Cone crusher

Baik digunakan sebagai alat penghancur sekunder (secondary crusher)

Bentuk konis menyediakan ‘luasan kerja’ (= luas gilas) yang lebih besar.

Ukuran umpan: 0.8 – 14.3 inch (< umpan Gyratory Crusher)

Ukuran produk antara 0.5 inch – 20 mesh (0.033 inch).

(17)

Crushing rolls

digunakan untuk memecah padatan lunak (hardness rendah), misalnya: batubara,

gipsum, limestone, bata tahan api dan lain-lain padatan dengan skala MOHS < 4

menghasilkan produk berukuran kecil (very fine particles) dengan jumlah cukup banyak

(18)

GRINDER/IMPACTOR

Proses pengurangan ukuran partikel bahan dari bentuk kasar menjadi ukuran yang lebih halus untuk menyempurnakan proses mixing

Diinginkan hasil pencampuran yang merata dan menghindari segregasi partikel-partikel bahan

Istilah grinder biasanya digunakan untuk mesin-mesin kominusi dengan kapasitas sedang

Produk dari crusher, jika perlu dihaluskan lagi, biasanya dilakukan ole

(19)

Hammer Mills

Merupakan alat pengecil ukuran yang menggunakan aplikasi dari gaya pukul (impact force)

Prinsip kerja: menggerakan palu-palu yang digerakkan oleh motor listrik mupun motor diesel dengan gerakan

memutar

Bagian dari hammer mills: saringan yang terbuat dari plat baja, pemukul baja yang berputar pada porosnya, dan corong pemasukkan

Ukuran produk: antara 1 in (25 mm) sampai dengan 20-mesh

Dipakai untuk menumbuk bahan berserat; bahan-padatan yang agak lengket,sticky material , batuan keras

(20)

Hammer Mills

euntungan antara lain adalah : Konstruksinya sederhana

Dapat digunakan untuk menghasilkan hasil gilingan yang bermacam-macam ukuran

Tidak mudah rusak dengan adanya benda asing dalam bahan dan beroperasi tanpa bahan

Biaya operasi dan pemeliharaan lebih murah erugian menggunakan hammer mill antara lain:

Biasanya tidak dapat menghasilkan gilingan yang seragam Biaya pemasangan mula-mula lebih tinggi

Untuk gilingan permulaan atau gilingan kasar dibutuhkan tenaga yang relatif besar

(21)

Ball mills

Ball mills merupakan alat penggiling yang berupa kompartemen (shell) yang berbentuk silinder atau konis yang berputar pada sumbu horisontalnya dan berputar perlahan

Didalamnya berisi bola-bola penggilas sebagai media penghancur

Tergantung pada bahan yang akan dihancurkan, bola-bola penggilas dapat terbuat dari: besi, baja, porselen Partikel-partikel padatan di dalam akan terlempar dan tergilas bola-bola penggilas menjadi butir-butir yang sangat halus

(22)

Ball mills

Ukuran umpan Ball mills: tergantung pada tingkat kerapuhan umpan padatan.

 padatan yang sangat rapuh (very fragile): 2.5 – 4 cm (1-1.5 inch) dia.  Ukuran umum umpan: ~ 1 cm (~ 0.5 inch)

Ukuran bola-bola penggilas (diameter): 1 – 6 inch.

Volume bola-bola penggilas: ~ 50% volume kompartemen.

Reduction Ratio: 20:1 sampai 200:1

Reduction Ratio adalah rasio antara ukuran feed dengan ukuran produk hasil dari crushing

Ball mills dapat dioperasikan pada keadaan kering (dry milling) maupun basah (wet milling)

(23)

ULTRAFINE GRINDER

Merupakan alat penggiling yang dapat menghaluskan padatan sampa ukuran 1 – 20 m

Bisanya digunakan pada proses pembuatan tepung, pengolahan biji logam dan preparasi bahan baku untuk industri semen

Metode ultrafine grinding

a) Hammer mill berkecepatan sangat tinggi, dilengkapi dengan kisi-kisi penyaring padatan;

b) Fluid energy atau jet-mills;

(24)

Fluid Energy Mill

Umpan berukuran sampai dengan ½ in (13 mm)

Ukuran produk dapat mencapai ½ sampai 10

m

Partikel-partikel padatan disuspensikan dalam arus gas pembawa berkecepatan tinggi

Gas pembawa biasanya udara tekan atau

(25)

Fluid Energy Mill

Aliran padatan-gas dibuat sirkular atau eliptikal (melingkar-lingkar). Reduksi ukuran dapat terjadi karena benturan atau gesekan antara partikel padatan dengan dinding saluran/mill

Reduksi ukuran paling dominan terjadi karena tumbukan dan geseka antara partikel sendiri (intraparticle attrition)