KAJIAN TEKNIS PRODUKSI ALAT PEREMUK PADA PABRIK PEREMUKAN ANDESIT UNTUK MENCAPAI TARGET
PRODUKSI SEBESAR 300 TON PER HARI DI PT. SEMUT GENI, SINDUMARTANI,
NGEMPLAK, SLEMAN, D.I.Y
SKRIPSI
Disusun sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik dari Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta
Oleh
:ARIF LUQMAN PRABOWO NPM. 112080166
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
YOGYAKARTA 2015
KAJIAN TEKNIS PRODUKSI ALAT PEREMUK PADA PABRIK PEREMUKAN ANDESIT UNTUK MENCAPAI TARGET
PRODUKSI SEBESAR 300 TON PER HARI DI PT. SEMUT GENI, SINDUMARTANI,
NGEMPLAK, SLEMAN, D.I.Y
ARIF
Program Studi
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”
Pembimbing I,
( Ir. Indah Setyowati
KAJIAN TEKNIS PRODUKSI ALAT PEREMUK PADA PABRIK PEREMUKAN ANDESIT UNTUK MENCAPAI TARGET
PRODUKSI SEBESAR 300 TON PER HARI DI SEMUT GENI, SINDUMARTANI, NGEMPLAK, SLEMAN, D.I.Y
Oleh
:ARIF LUQMAN PRABOWO NPM. 112080166
Disetujui untuk
Program Studi Teknik Pertambangan Fakultas Teknologi Mineral
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta Tanggal : ………..
Pembimbing I, Pembimbing II,
Indah Setyowati, MT. ) ( Ir. Inmarlinanto
KAJIAN TEKNIS PRODUKSI ALAT PEREMUK PADA PABRIK PEREMUKAN ANDESIT UNTUK MENCAPAI TARGET
PRODUKSI SEBESAR 300 TON PER HARI DI
Pembimbing II,
anto, MT. )
Dipersembahkan untuk Ayah Ibu adik tersayang dan
Nabi Muhammad SAW (salam dan selamat semoga tercurah dari ALLAH SWT)
RINGKASAN
ABSTRACT
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas rahmat dan hidayah-Nya sehingga penyusunan skripsi dengan judul Penyelidikan Kajian Teknis Produksi Alat Peremuk Pada Pabrik Peremukan Andesit Untuk Mencapai Target Produksi Sebesar 300 ton per Hari di PT.Semut Geni, ini dapat diselesaikan.
Penelitian ini dilaksanakan di Desa Sindumartani, Kecamatan Ngemplak, Kabupaten Sleman,Provinsi D.I.Y mulai 24 April 2014 sampai dengan 29 April 2014.
Atas selesainya penyusunan Skripsi ini, diucapkan terima kasih kepada :.
1. Bpk. Purbo Gunawan. ST dan Bpk. Adyan Wirastya selaku Koordinator Lapangan dan Pimpinan Perusahaan selama penelitian di PT. Semut Geni.
2. Prof. Dr. Ir. Sari Bahagiarti, M.Sc, Rektor UPN “Veteran” Yogyakarta.
3. Dr. Ir. Dyah Rini Ratnaningsih, MT., Dekan Fakultas Teknologi Mineral UPN “Veteran” Yogyakarta.
4. Ir. Indah Setyowati, MT, Ketua Program Studi Teknik Pertambangan FTM, UPN “Veteran” Yogyakarta dan selaku Dosen Pembimbing I.
5. Ir. Inmarlinanto, MT, Dosen Pembimbing II.
Penulis menyadari masih terdapat banyak kekurangan dalam penyusunan skripsi ini. Karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak untuk kebaikan skripsi ini.
Yogyakarta, Maret 2015 Penulis,
( Arif Luqman Prabowo )
DAFTAR ISI
halaman
RINGKASAN ... iv
ABSTRACT... v
KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI... vii
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
BAB I. PENDAHULUAN... 1
1.1. Latar Belakang Masalah ... 1
1.2. Tujuan Penelitian ... 1
1.3. Perumusan Masalah ... 2
1.4. Metode Penelitian ... 2
1.5. Manfaat Penelitian... 3
II. TINJAUAN UMUM ... 4
2.1. Lokasi dan Kesampaian Daerah ... 4
2.2. Genesa Batu Andesit ... 5
2.3. Aktivitas Pabrik Peremuk Batu Andesit ... 5
2.3.1. Pengadaan Bahan Baku ... 5
2.3.2. Pengumpanan ... 5
2.3.3. Peremukan ... 5
III. DASAR TEORI ... 7
3.1. Tahapan Kominusi ... 7
3.2. Jaw Crusher (Alat Peremuk Rahang) ... 8
3.2.1. Bagian dan Istilah dari Jaw Crusher ... 8
3.2.2. Mekanisme Pecahnya Batuan ... 9
3.2.3. Faktor yang Mempengaruhi Pecahnya Batuan ... 10
3.3. Cone Crusher ( Secondary Crushing ) ... 12
3.4. Peralatan Pendukung pada Unit Pengolahan ... 12
3.4.1. Hopper ... 12
3.4.2. Alat Pengumpan ( Feeder ) ... 13
3.4.3. Screen ... 14
3.4.4. Sabuk Berjalan ( Belt Conveyor ) ... 19
3.4.4.1. Bagian-bagian Sabuk Berjalan ... 20
3.4.4.2. Kapasitas Produksi Teoritis Sabuk Berjalan ... 21
3.5. Stockpile dan Stockyard ... 23
3.6. Pengambilan Conto ... 24
3.7. Kesediaan Alat ... 24
3.8. Efektifitas Peralatan ( Ep ) ... 25
3.9. Nisbah Beban Edar ( CLR) ... 26
IV. PROSES PEREMUKAN BATU ... 27
4.1. Prosedur Pengambilan Sampel ... 27
4.1.1. Pengambilan Sampel dari Stockyard ... 27
4.1.2. Pengambilan Sampel pada Belt Conveyor ( Ban Berjalan ) 28 4.2. Waktu Kerja ... 30
4.3. Ketersediaan Alat ... 31
4.4. Proses Produksi Peremukan Batu Andesit ... 32
4.4.1. Stockyard... 32
4.4.2. Hopper ... 32
4.4.3. Feeder ... 32
4.4.4. Jaw Crusher ... 33
4.4.5. Cone Crusher ... 35
4.4.6. Screen ... 35
4.5. Effektifitas Unit Peremuk Batu ... 37
4.5.1. Feeder ... 37
4.5.2. Jaw Crusher ... 37
4.5.3. Cone Crusher ... 37
4.5.4. Screen ... 38
4.5.5. Belt Conveyor ... 38
4.6. Reduction Ratio Alat Peremuk Rahang ... 39
V. PEMBAHASAN... 39
5.1. Penilaian Teknis Kesediaan Unit Peremuk dan Peralatan Pendukung ... 40
5.1.1. Feeder ... 41
5.1.2. Alat Peremuk Rahang ( Jaw Crusher ) ... 41
5.1.3. Cone Crusher ... 41
5.1.4. Ayakan Getar ... 42
5.1.5. Ban Berjalan ... 42
5.2. Penilaian Efektifitas Unit Peremuk dan Peralatan Pendukung .. 42
5.3. Penilaian Reduction Ratio ... 43
5.4. Upaya Peningkatan Produksi sebesar 300 ton/hari ... 44
5.4.1. Penambahan Jumlah Umpan ke Hopper ... 44
5.4.2. Perubahan Setting Cone Crusher ... 46
5.4.3. Effektifitas Alat setelah Perbaikan ... 48
VI. KESIMPULAN DAN SARAN ... 49
6.1. Kesimpulan ... 49
6.2. Saran ... 49 DAFTAR PUSTAKA ... 50 LAMPIRAN ... 51
DAFTAR GAMBAR
Gambar
2.1. Peta Lokasi Penelitian di PT. Semut Geni ... 4
3.1. Single Toggle Jaw Crusher ... 9
3.2. Double Deck Vibrating Screen ... 15
3.3. Bagian-bagian Sabuk Berjalan ... 20
3.4. Penampang Sabuk Berjalan ... 22
3.5. Nisbah Beban Edar ( CLR ) ... 26
4.1. Tempat-tempat Pengambilan Sampel ... 29
4.2. Diagram Alir Proses Peremukan Batu Andesit pada saat ini di PT. Semut Geni ... 34
5.1. Diagram Alir Proses Peremukan Batu Andesit setelah Perbaikan ... 43
DAFTAR TABEL
Tabel
3.1. Faktor A ... 16
3.2. Faktor B ... 17
3.3. Faktor C ... 18
3.4. Faktor D ... 18
3.5. Faktor E ... 18
3.6. Faktor F ... 19
3.7. Luas penampang melintang material pada sabuk berjalan ... 22
4.1. Waktu Kegiatan Kerja Pabrik Peremuk Batu ... 30
4.2. Waktu Rata-rata Hambatan Kerja ... 31
4.3. Kesediaan Alat ... 31
4.4. Distribusi Ukuran Umpan ... 33
4.5. Distribusi ukuran produk hasil dari jaw crusher dengan setting 75 mm .. 33
4.6. Distribusi ukuran produk hasil dari cone crusher dengan setting 30 mm. 35 4.7. Distribusi ukuran material Screen ... 35
4.8. Distribusi ukuran material Screen ... 36
4.9. Efektifitas Feeder ... 37
4.10. Efektifitas Jaw Crusher ... 37
4.11. Efektifitas Cone Crusher ... 38
4.12. Efektifitas Screen ... 38
4.13. Efektifitas Belt Conveyor ... 38
4.14. Nilai Reduction Ratio Alat Peremuk ... 39
5.1. Efektifitas Unit Alat Peremuk ... 41
5.2. Nilai RL, RA, RW, RR 80% sebelum perbaikan ... 41
5.3. Distribusi produk jaw crusher setting 75 mm setelah penambahan umpan 42
5.4. Distribusi ukuran produk cone crusher setting 20 mm ... 44
5.5. Distribusi ukuran produk cone crusher setting 20 mm ... 45
5.6. Distribusi ukuran material screen ... 45
5.7. Efektifitas jaw crusher dan cone crusher setelah perbaikan ... 46
5.8. Efektifitas belt conveyor setelah perbaikan ... 47
5.9. Efektifitas screen setelah perbaikan ... 47
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN
A. PERHITUNGAN KAPASITAS PENAMPUNG UMPAN ... 51
B. SPESIFIKASI PERALATAN ... 53
C. PERHITUNGAN EFEKTIIFITAS FEEDER ... 56
D. PERHITUNGAN KAPASITAS TEORITIS... 57
E. PERHITUNGAN KAPASITAS DESAIN, KAPASITAS NYATA DAN EFEKTIFITAS ALAT PEREMUK RAHANG ... 64
F. PERHITUNGAN KAPASITAS ALAT AYAKAN ( SCREEN ) ... 68
G. PERHITUNGAN WAKTU KERJA EFEKTIF ... 72
H. PERHITUNGAN KESEDIAAN ALAT ... 75
I. PERHITUNGAN REDUCTION RATIO ALAT PEREMUK SEBELUM DAN SETELAH PERBAIKAN ... 82
J. PERHITUNGAN DISTRIBUSI CONE CRUSHER PERBAIKAN ... 86
K. PERHITUNGAN BEBAN SIRKULASI ... 87
RINGKASAN
Kegiatan peremukan batu Andesit di PT. Semut Geni terdiri dari 2 tahap peremukan dengan menggunakan Jaw Crusher sebagai peremuk pertama dan Cone Crusher sebagai peremuk kedua. Adapun bahan baku untuk pabrik peremuk batu Andesit ini berasal dari penambangan rakyat di angkut ke PT. Semut Geni menggunakan Dump Truck merk Isuzu Elf. Produk yang dihasilkan berupa batu pecah ukuran :
1. -25 + 5 mm, dengan produksi sebesar 20,79 ton/jam.
2. -5 mm, dengan produksi sebesar 4,56 ton/jam.
Target produksi yang ditetapkan PT. Semut Geni yaitu sebesar 300 ton/hari.
Kapasitas pabrik peremuk batu Andesit baru dapat memproduksi batu Andesit ukuran -25 + 5 mm dan -5 mm sebesar 25,35 ton/jam atau 200 ton/hari ( 66,67 % dari target) sehingga masih terdapat kekurangan sebesar 100 ton/hari.
Untuk mencapai target produksi yang ditetapkan PT. Semut Geni sebesar 300 ton/hari perlu dilakukan penilaian terhadap kesediaan alat pada unit peremuk, penilaian terhadap reduction ratio, penilaian terhadap efektifitas alat peremuk, dan efektifitas jam kerja. Upaya yang dilakukan untuk memenuhi target produksi sebesar 300 ton/hari adalah dengan melakukan :
1. Penambahan jumlah umpan pada unit peremuk dari 25,35 ton/jam menjadi 38,03 ton/jam.
2. perubahan open setting Cone Crusher dari semula 30 mm menjadi 20 mm, dengan efisiensi screen double deck yang sama dengan sebelum perbaikan.
Hasil yang diperoleh setelah dilakukan upaya perbaikan pada menghasilkan produk akhir 38,03 ton/jam dan waktu kerja 7,89 jam/hari maka target produksi yang ditargetkan oleh perusahaan sebesar 300 ton/hari dapat terpenuhi.
ABSTRACT
Andesite stone crushing activities at PT. Semut Geni consists of two stages of crushing, using a Jaw Crusher as the first crusher and Cone Crusher as the second crusher. The raw material for this Andesite stone crusher manufacture is derived from local mining that transported to PT. Semut Geni using the Dump Truck Isuzu Elf. The products produced as the crushed stone with sizes :
1. -25 + 5 mm, with production capacity is 20,79 ton/hour.
2. -5 mm, with production capacity 4,56 ton/hour.
Production target set by PT. Semut Geni is 300 tons / day. The capacity of Andesite stone crusher only can produces Andesite stone with size of -25 + 5 mm and -5 mm in the amount of 25.35 tons / hour or 200 tons / day (66.67% of target) so that there is still a deficiency of 100 tonnes / day.
To achieve the 300 tons / day production target set by PT. Semut Geni, it is necessary to do an assessment of the crusher unit tool availability, an assessment of the reduction ratio, an assessment of the effectiveness of the crusher, and the effectiveness of working hours. Efforts to do to meet the production target of 300 tons / day are :
1. The addition of the feed of crusher unit from 25.35 tons / hour to 38.03 tons / hour.
2. Cone Crusher’s open setting changes from 30 mm to 20 mm, with the same a double deck screen’s effiiency like before the reparations.
The results obtained after doing improvements, 38.03 tons / hour and working
time of 7.89 hours / day as the final yield, so the production targets that are targeted
by the company in the amount of 300 tons / day can be reached.
DAFTAR ISI
Halaman
RINGKASAN... iv
ABSTRACT ... v
KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR LAMPIRAN... xii
BAB I PENDAHULUAN... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Perumusan Masalah... 2
1.3. Tujuan Penelitian ... 2
1.4. Batasan Masalah... 2
1.5. Metode Penelitian... 3
1.6. Manfaat Penelitian... 4
II TINJAUAN UMUM ... 5
2.1. Lokasi dan Kesampaian Daerah... 5
2.2. Keadaan Geologi... 6
2.3. Kegiatan Penambangan ... 7
2.4. Peremukan ... 8
2.5. Reklamasi ... 11
III DASAR TEORI ... 17
3.1. Reduction Ratio... 17
3.2. Kegiatan Unit Pengolahan ... 27
3.3. Peralatan Pada Unit Pengolahan... 32
3.4. Kesediaan Alat Peremuk... 34
IV HASIL PENELITIAN ... 43
4.1. Prosedur Pengambilan Conto... 43
4.2. Hasil Penelitian ... 46
4.3. Material Balance ... 46
4.4. Reduction Ratio... 47
V PEMBAHASAN ... 51
5.1. Penilaian Teknis Terhadap Sistim Produksi Pabrik Peremuk ... 51
5.2. Kemampuan Alat dengan Target Produksi Baru ... 53
5.3. Perhitungan Penambahan Alat... 58
VI KESIMPULAN DAN SARAN... 56
6.1. Kesimpulan ... 56
6.2. Saran ... 56
DAFTAR PUSTAKA ... 58
LAMPIRAN ... 59
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Sebagai perusahaan yang bergerak di bidang kontruksi bangunan dan jalan, PT. Semut Geni membangun pabrik pemecah batu di desa Sindumartani Kecamatan Ngemplak, Kabupaten Sleman - Yogyakarta. Pabrik peremuk batu yang pada operasinya merupakan suatu usaha untuk menghasilkan produk batu pecah yang hasilnya dipergunakan oleh konsumen dalam pembuatan jalan dan kontruksi bangunan di daerah Yogyakarta dan sekitarnya.
PT. Semut Geni menargetkan produksi batu Andesit sebesar 300 ton/hari. Saat ini unit pemecah batu Andesit hanya mampu menghasilkan produksi sebesar 200 ton/hari, dengan demikian masih terdapat kekurangan yaitu sebesar 100 ton/hari.
Dalam melakukan proses peremukan batu Andesit PT. Semut Geni menggunakan jaw crusher merk Shan bao PE-500/ A 750 type single toggle dengan setting 75 mm, dan cone crusher merk Shan bao PYB 1200 dengan setting 30 mm. Screen yang digunakan merk Minyu type Double Deck Vribrating Screen dengan opening 25 mm dan 5 mm.
Produk akhir hasil peremukan di PT. Semut Geni 25.35 ton/jam, masing- masing mempunyai ukuran sebagai berikut:
1. Ukuran -25 + 5 mm = 20,79 ton/jam = 82,01 % 2. Ukuran -5 mm = 4,56 ton/jam = 17,99%
1.2. Tujuan Penelitian
Tidak tercapainya target produksi sebesar 300 ton/hari, mengakibatkan permintaan pasar tidak dapat terpenuhi, sehingga perlu dilakukan penelitian yang bertujuan untuk :
1. Mengetahui faktor – faktor yang dapat mengakibatkan target produksi tidak tercapai.
2. Mengkaji secara teknis kemampuan produksi pabrik peremuk batu Andesit PT. Semut Geni untuk memenuhi permintaan pasar dan menghilangkan faktor-faktor yang dapat mengurangi kelancaran produksi pada waktu pabrik peremuk beroperasi.
3. Mencari alternatif perbaikan untuk mencapai target produksi sebesar 300 ton/hari.
4. Ukuran - 5 mm minimal 24 %.
1.3. Perumusan Masalah
Permasalahan yang ada di pabrik peremuk batu andesit PT. Semut Geni adalah produksi pabrik peremuk pada saat ini adalah 200 ton/hari dan belum mampu mencapai target produksi yang ditetapkan dalam upaya memenuhi target sesuai kebutuhan saat ini yaitu sebesar 300 ton/hari dan juga tidak terpenuhi distribusi minimum ukuran – 5 mm 24 %.
1.4. Metode Penelitian
Agar kenaikan produksi dapat terpenuhi perlu dilakukan beberapa pengamatan terhadap rangkaian unit peremuk, sehingga dapat diketahui tingkat efektifitas dari peralatan, diupayakan juga untuk mengetahui faktor yang mempengaruhi efektifitas peralatan tersebut, dengan demikian diharapkan dapat diperoleh dasar untuk perbaikan produksi rangkaian unit peremuk. Tahapan-tahapan dalam melaksanakan penelitian sebagai berikut:
1.4.1. Pengamatan Lapangan
Tahapan ini meliputi pekerjaan pengamatan terhadap kegiatan pabrik peremuk batu, antara lain mekanisme kerja pabrik, tata letak peralatan, sumber maupun penanganan bahan baku serta produk dari pabrik peremuk tersebut. Di samping hal tersebut juga dilakukan pengumpulan data seperti jumlah jam kerja, produksi yang dihasilkan, ukuran produk, spesifikasi teknis peralatan, dan data lainnya yang digunakan saat pengamatan.
1.4.2. Pengumpulan Data
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan data untuk mendapatkan faktor-faktor penyebab rendahnya produksi yang dihasilkan. Data tersebut meliputi :
Pengambilan conto material, mulai dari umpan dan produk alat peremuk, serta hasil ayakan.
Pengukuran setting alat peremuk.
Jumlah waktu kerja yang tersedia, gangguan teknis dan gangguan non teknis.
Menentukan bobot isi loose.
Pendataan kecepatan ban berjalan.
1.4.3. Pengolahan Data
Pengolahan data dilakukan untuk mengetahui :
Penggunaan waktu kerja efektif.
Distribusi ukuran butir umpan dan produk alat peremuk.
Kapasitas nyata peralatan unit rangkaian peremuk, yaitu alat peremuk, ban berjalan dan ayakan getar.
Kinerja peralatan unit rangkaian peremuk.
1.4.4. Analisa Data
Analisa data dilakukan secara teoritis yaitu dengan membandingkan kapasitas nyata masing-masing peralatan dengan kapasitas teoritisnya, yang diperoleh berdasarkan spesifikasi teknis alat yang digunakan. Dengan memperhatikan faktor-faktor yang mempengaruhi produktifitas, serta kondisi penggunaan waktu efektif, kondisi kesediaan peralatan unit rangkaian peremuk, diharapkan dapat diketahui faktor penyebab rendahnya produksi yang dihasilkan.
1.5. Manfaat Penelitian
Dengan adanya kajian secara teknis dan dilakukan perbaikan di PT. Semut Geni, maka diharapkan dapat memperbaiki faktor-faktor yang menyebabkan tidak terpenuhinya target produksi khususnya untuk ukuran material produk – 5 mm, dan meningkatkan kemampuan produksi pabrik peremuk batu andesit sehingga sasaran produksi yang telah ditetapkan terpenuhi
BAB II TINJAUAN UMUM
2.1. Lokasi dan Kesampaian Daerah
Lokasi pabrik pengolahan PT.Semut Geni secara administratif terletak di desa Sinduartani, Kecamatan Ngemplak, Kabupaten Sleman, Provinsi daerah Istimewa Yogyakarta. Perjalanan menuju ke lokasi pabrik pengolahan batu andesit dapat ditempuh melalui jalan darat, dari pusat kota Yogyakarta melalui jalan raya Jogja- solo hingga kilometer 15, kemudian belok kiri ke arah Dusun Dampakan, Kelurahan Sindumartani ± sejauh 8 Km (Gambar 2.1).
Secara astronomis wilayah kebupaten Sleman teletak pada koordinat 110º15’13’’ - 110º33’00” BT dan 07º34’51” - 07º47’03” LS.
Gambar 2.1
Peta Lokasi Penelitian di PT.Semut Geni
2.2 Genesa Batu Andesit
Batu Andesit merupakan batu beku vulkanik intermediate. Batu Andesit yang berada di sungai Progo berasal dari hasil letusan Gunung Merapi yang tertranspot dan terendapkan oleh media air. Dalam hal ini media air adalah sungai Progo dan pembekuan yang terjadi adalah pembekuan luar, sehingga lava dari letusan Gunung Merapi mengalami proses pembekuan yang sangat cepat. Batu Andesit secara umum mengandung 52% - 60% SiO2 dengan mineral – mineral penyusun batu Andesit yang utama terdiri dari: Felspar, Plagioklas, Biotit, dan Hornblende, dan mempunyai warna abu – abu keputihan
2.3 Aktivitas Pabrik Peremuk Batu Andesit
Aktivitas peremukan batu Andesit pada PT. Semut Geni bertujuan untuk mengecilkan material yang merupakan batu kali dengan ukuran terbesar 250 mm, menjadi produk batu pecah untuk keperluan Batching Plant ukuran -25+ 5 mm dan -5 mm.
2.3.1 Pengadaan Bahan Baku
Bahan baku diperoleh dari penambangan rakyat di daerah Kulonprogo, Nanggulan, Janti dan daerah sepanjang sungai Progo.
Penambangan yang berada di sungai Progo ini mererupakan penambangan yang sederhana, dan alat yang di gunakan masih manual, berupa sekop, cangkul, dan linggis. Bahan baku ini berupa batu Andesit. Batuan tersebut diangkut ke lokasi pabrik dengan menggunakan dump truk Merk Isuzu Elf dengan kapasitas 7 m3. Material selanjutnya ditimbun pada Stock yard.
2.3.2 Pengumpanan
Material batu Andesit yang berada di stock yard selanjutnya dimasukan atau diumpankan ke dalam hopper dengan menggunakan bantuan truk Merk Isuzu Elf dengan kapasitas 7 m3.
2.3.3 Peremukan
Proses peremukan yang dilakukan di unit peremuk batu adalah mereduksi atau mengecilkan ukuran batu Andesit, ukuran material umpan terbesar adalah 250 mm. Material batu Andesit ini diremuk menggunakan Jaw Crusher merk Shan bao PE-500/ A 750 dengan setting 75 mm dan Cone Crusher merk Shan bao 1200 dengan setting 30 mm. Ayakan yang digunakan adalah Double Deck
Vribating Screen dengan lubang ayakan untuk deck pertama 25 mm, deck kedua 5 mm. Produk yang dihasilkan berukuran -25 + 5 mm dan -5 mm yang digunakan untuk bahan campuran beton ( Batching Plant ).
.
BAB III DASAR TEORI
Dalam proses pengolahan bahan galian baik bijih maupun industri, harus melakukan proses reduksi ukuran butir sebagai bagian yang penting dari keseluruhan proses pengolahan. Dalam pengolahan batu andesit dilakukan proses pengecilan ukuran butir atau disebut dengan kominusi.
Proses pengecilan ukuran butir harus bertahap karena keterbatasan kemampuan alat peremuk yang digunakan. Oleh karena itu proses pengecilan ukuran butir di awali dari tahapan primer (primary crushing), tahapan sekunder (secondary crushing), dan tahapan fine crushing.
3.1 Tahapan Kominusi
Kominusi merupakan proses pengecilan ukuran butir agar dapat dilakukan proses pengolahan yang selanjutnya. Kominusi dilakukan dalam tiga tahap:
a. Primary crushing
Merupakan tahapan peremukan yang pertama dengan ukuran umpan ± 2000 mm. Alat yang digunakan adalah jaw crusher, gyratory crusher, dan impact crusher.
b. Secondary crushing
Merupakan tahapan peremukan yang kedua dengan umpan yang berasal dari primary crushing. Ukuran umpan yang masuk ± 500 mm. Alat yang digunakan adalah gyratory crusher, cone crusher, hammer crusher, dan roll crusher.
c. Fine crushing
Merupakan tahapan peremukan yang ketiga dengan umpan berasal dari secondary crushing, yang mempunyai ukuran 5 mm – 10 mm. Sedangkan alat yang digunakan adalah boll mill, rob mill, dan tube mill.
3.2 Jaw crusher ( Alat peremuk rahang )
Jaw crusher merupakan alat peremuk yang mempunyai dua tipe berdasarkan letak porosnya. Blake jaw crusher yaitu tipe yang mempunyai letak poros berada di atas, dan dodge jaw crusher yaitu tipe yang mempunyai letak poros di bawah.
3.2.1 Bagian dan istilah dari jaw crusher
a. Setting Block, yaitu bagian untuk mengatur agar lubang bukaan ukurannya sesuai dengan yang dikehendaki. Bila setting block dimajukan maka jarak fixed jaw dan swing jaw menjadi lebih pendek atau lebih dekat, begitu pula sebaliknya.
b. Toggle, yaitu bagian dari alat peremuk yang berfungsi untuk mengubah gerakan naik turun menjadi gerakan horisontal atau maju-mundur.
c. Pitman, yaitu bagian dari alat peremuk yang berfungsi untuk merubah gerakan berputar dari excentrik menjadi gerakan naik turun.
d. Swing Jaw, yaitu bagian dari alat peremuk yang dapat bergerak/rahang ayun yang berfungsi sebagai pemberi gaya tekanan pada material umpan.
e. Fixed Jaw, yaitu bagian dari alat peremuk yang tidak dapat bergerak/rahang diam yang berfungsi sebagai pemberi gaya menahan pada material umpan.
f. Mouth, yaitu bagian mulut dari alat peremuk yang berfungsi sebagai lubang penerimaan.
g. Throat, yaitu bagian paling bawah alat peremuk yang berfungsi sebagai lubang pengeluaran.
h. Gape, yaitu jarak horisontal pada mouth (lubang penerimaaan).
i. Set, yaitu jarak horisontal pada throat (lubang pengeluaran).
j. Open Setting, yaitu jarak antara rahang diam dengan rahang ayun pada saat rahang ayun bergerak ekstrim ke belakang.
k. Closed Setting, yaitu jarak antara rahang diam dengan rahang ayun pada saat rahang ayun bergerak ekstrim ke depan.
l. Throw, yaitu selisih jarak pelemparan pada saat rahang membuka (open setting) dengan pada saat rahang menutup (closed setting).
m. Nip Angle, yaitu sudut yang dibentuk dari garis singgung yang dibuat antara jaw (swing dan fixed) dengan material batuan.
Sumber :Reference book kurimoto, LTD Crushing Screening
3.2.2 Mekanisme pecahnya batuan
Pada proses peremukan, pecahnya batuan disebabkan gaya dari luar lebih besar dari gaya tahan batuan.
Adapun gaya yang bekerja pada alat peremuk adalah : 1) Gaya tekan
Gaya yang dihasilkan oleh gerakan rahang ayun yang bergerak menekan batuan.
2) Gaya gesek
Gaya yang bekerja pada permukaan antara rahang diam maupun rahang ayun dengan batuan.
3) Gaya gravitasi
Gaya yang bekerja pada batuan sehingga mempengaruhi arah gerak material ke bawah (gravitasi).
4) Gaya menahan
Gaya tahan yang dimiliki batuan atas gaya yang timbul akibat gerakan rahang ayun terhadap rahang diam.
Sumber :Reference book kurimoto, LTD Crushing Screening
Gambar 3.1 Single toggle jaw crusher Mekanisme pecahnya batuan
Pada proses peremukan, pecahnya batuan disebabkan gaya dari luar lebih besar
Adapun gaya yang bekerja pada alat peremuk adalah :
Gaya yang dihasilkan oleh gerakan rahang ayun yang bergerak menekan
Gaya yang bekerja pada permukaan antara rahang diam maupun rahang ayun
Gaya yang bekerja pada batuan sehingga mempengaruhi arah gerak material ke
Gaya tahan yang dimiliki batuan atas gaya yang timbul akibat gerakan rahang ayun terhadap rahang diam.
Pada proses peremukan, pecahnya batuan disebabkan gaya dari luar lebih besar
Gaya yang dihasilkan oleh gerakan rahang ayun yang bergerak menekan
Gaya yang bekerja pada permukaan antara rahang diam maupun rahang ayun
Gaya yang bekerja pada batuan sehingga mempengaruhi arah gerak material ke
Gaya tahan yang dimiliki batuan atas gaya yang timbul akibat gerakan rahang
Arah-arah gaya tergantung dari kemiringan atau sudutnya. Resultante gaya akhir arahnya harus ke bawah, yang berarti material itu dapat dihancurkan. Tapi bila gaya itu arahnya ke atas maka material itu hanya loncat-loncat ke atas saja.
3.2.3 Faktor yang mempengaruhi pecahnya batuan
Faktor-faktor yang mempengaruhi peremukan batuan oleh Jaw Crusher antara lain :
1). Kuat tekan batuan
Ketahanan batuan dipengaruhi oleh kekerasan dan kerapuhan dari kandungan mineralnya. Struktur mineral yang sangat halus biasanya lebih tahan dari pada batuan yang berstruktur kasar.
2). Ukuran material umpan
Ukuran material umpan untuk mencapai produk yang baik pada peremukan yaitu kurang dari 85 % ukuran gape dari alat peremuk.
3). Reduction Ratio
Reduction ratio merupakan perbandingan antara ukuran terbesar umpan dengan ukuran produk. Nilai reduction ratio yang baik pada proses peremukan untuk primary crushing adalah 4 – 7, secondary crushing adalah 14 – 20 dan fine crushing adalah 50 – 100.
Ada empat macam reduction ratio, yaitu : a) Limiting reduction ratio
Adalah perbandingan tebal atau lebar umpan dengan tebal atau lebar produk ( yang paling besar ). Menurut Taggart A.F nilai nisbah reduksi terbatas dapat dirumuskan sebagai berikut :
wP
wF tP
LR tF
……….(3.1) Keterangan :
RL= nilai limiting reduction ratio tF = tebal material umpan (cm) tP = tebal material produk (cm) wF = lebar material umpan (cm) wP = lebar material produk (cm)
b) Apparent reduction ratio
Adalah perbandingan antara gape efektif dengan setting efektif pada unit crusher. Nilai apparent reduction ratio dirumuskan sebagai berikut :
Se
AR0,85 G
………..(3.2) Keterangan :
RA= nilai apparent reduction ratio G = efektif gape
Se = Setting efektif c) Working reduction ratio
Adalah perbandingan antara tebal material umpan terbesar dengan ukuran setting efektif pada unit crusher. Menurut Taggart A.F nilai working reduction ratio dirumuskan sebagai berikut :
Se WR tF
……….(3.3) Keterangan :
tF = tebal umpan Se = Setting efektif
d) Reduction ratio 80% (R80)
Adalah perbandingan ukuran lubang bukaan teoritis berbentuk bujursangkar yang dapat meloloskan 80% umpan dan produk. Nilai R80 dapat dihitung sebagai berikut:
w p
f R w
80
% 80
80 ………...………..(3.4)
Keterangan :
w80f = ukuran umpan yang lolos pada persen komulatif 80%
w80p = ukuran produk yang lolos pada persen komulatif 80%
4). Arah resultan gaya
Agar terjadi peremukan maka arah resultan gaya akhir harus mengarah ke bawah, jika arah resultan gaya akhir mengarah ke atas maka peremukan tidak terjadi tetapi material hanya akan meloncat-loncat ke atas.
5). Energi peremukan
Energi yang dibutuhkan alat peremuk tergantung dari beberapa faktor antara lain : ukuran umpan, ukuran produk, bentuk material, dan kekerasan batuan.
6). Kapasitas
Kapasitas alat peremuk dipengaruhi oleh jumlah umpan yang masuk setiap jam, berat jenis umpan serta setting dari alat peremuk.
3.3 Cone Crusher (Secondary Crushing)
Merupakan secondary crusher yang penggunaannya lebih ekonomis. Cone crusher hampir sama dengan gyratory crusher, perbedaannya terletak pada:
Crushing surface terluar bekerja sedemikian rupa sehingga luas lubang pengeluaran dapat bertambah.
Crushing surface terluar bagian atas dapat diangkat sehingga material yang tidak hancur dapat dikeluarkan.
Macam-macam Cone crusher:
a. Symon cone crusher
Symon cone crusher dibagi menjadi dua jenis yaitu:
Standart crusher type, yaitu untuk mereduksi umpan berukuran kasar.
Short head crusher type, yaitu untuk mereduksi umpan berukuran halus.
b. Telsmith gyrasphere crusher
Crushing head berbentuk bulat, terbuat dari baja dengan cutter sheal bergerak naik turun. Dalam cone cusher, crushing head adalah rata dan perbandingan antara tinggi dengan diameternya 1: 3.
3.4 Peralatan pendukung pada unit pengolahan
Peralatan pendukung yang biasanya digunakan di proses preparasi adalah sebagai berikut: alat penerima umpan (hopper), alat pengumpan (feeder), alat pengangkut (belt conveyor), alat ayakan material (screen).
3.4.1 Hopper
Merupakan salah satu alat bantu yang berfungsi sebagai tempat penampungan material sementara.
Kapasitas hopper dihitung berdasar volume trapesium terpancung, yaitu :
Vh= 3
1t
LatasLbawah Latas x Lbawah
……….(3.5) Dimana :V = volume atau kapasitas hopper (m3) L atas = luas penampang atas hopper (m2) L atas = lebar atas x panjang atas
L bawah = luas penampang atas hopper (m2) L bawah = lebar bawah x panjang bawah t = tinggi dari hopper (m) 3.4.2 Alat Pengumpan (feeder)
Adalah alat pengumpan yang dikontrol oleh operator. Fungsi feeder untuk mengatur jumlah umpan yang masuk ke alat peremuk.
Beberapa macam bentuk pengumpan (Taggart, 1994) antara lain : 1) Vibrating grizly feeder
Merupakan susunan batang-batang baja yang membentuk ukuran lubang bukaan tertentu. Alat dipasang miring terhadap bidang horisontal dan digetarkan dengan motor penggetar. Alat ini bertujuan untuk memisahkan material ukuran tertentu.
2) Resiprocating plate feeder
Merupakan pengumpan yang terbuat dari lempengan baja. Cara kerjanya bergerak maju dan mundur sehingga saat “plate” bergerak maju, umpan akan terbawa masuk ke peremuk.
3) Wobbler feeder
Merupakan alat yang berfungsi sebagai pengumpan dan sekaligus sebagai alat pemisah umpan .
4) Rotary feeder
Merupakan jenis pengumpan yang letaknya miring dengan cara kerja berputar diman material keluar meluncur dari hopper.
5) Apron feeder
Merupakan pengumpan yang terdiri dari kerangka penggerak dimana satu dengan lainnya disambung dengan pelat rantai. Sambungan disangga atau ditahan oleh roll yang berputar diatas kerangka pengantar atau rel.
3.4.3 Screen
Merupakan alat yang berfungsi untuk memisahkan ukuran material berdasar lubang ayakan. Besarnya lubang ayakan dinyatakan dalam mm atau mesh.
Mesh adalah banyaknya lubang dalam 1 inchi persegi.
Ayakan getar berdasarkan bentuk permukaannya : 1) Pararel rod screen
Biasanya terbuat dari jeruji baja, rel baja, besi tuang, atau dari kayu. Model ini biasanya digunakan untuk jenis material yang kasar.
2) Panched plate screen
Biasanya terbuat dari lembaran baja. Bentuk lubang bukaannya adalah bulat, kotak, atau seperti kotak.
3) Woven wire screen
Biasanya terbuat dari baja dan kadang terbuat dari tembaga, perunggu, logam monel, dan campuran lainnya. Model ini biasa digunakan untuk material yang halus.
Bentuk lubang dapat bermacam-macam, ada yang bujur sangkar maupun persegi. Besarnya kawat ini disesuaikan dengan besar lubang ayakan. Faktor yang mempengaruhi masuknya material ke dalam lubang ayakan:
1) Ukuran lubang bukaan ayakan.
2) Ukuran rata-rata material.
3) Prosentase opening terhadap total permukaan lubang ayakan.
4) Kandungan air dalam mineral yang akan diayak.
5) Sudut jatuh partikel terhadap permukaan lubang ayakan.
6) Kecepatan pengumpanan.
7) Kesempatan partikel untuk menyusun lapisan di atas ayakan getar berdasar ukuran partikel.
8) Gerakan dari ayakan getar.
Keterangan:
1. Top deck 2. Bottom deck 3. Eccentric 4. Spring 5. Plate
Perhitungan luas teoritis ayakan getar berdasarkan rumus (Nordberg Process Machinery) :
Luas Screen ( Ft2
Keterangan :
Faktor A = TPH material yang melewati permukaan screen Faktor B = Persen dari oversize dalam deck
Faktor C = Persen ½ ukuran dalam deck Faktor D = Lokasi deck
Faktor E = Wet screening Faktor F = Berat jenis material
Gambar 3.2
Double dack vibrating screen
teoritis ayakan getar berdasarkan rumus (Nordberg Process
Total TPH pada Undersize
2) = ...( 3.7 )
A x B x C x D x E x F
TPH material yang melewati permukaan screen Persen dari oversize dalam deck
Persen ½ ukuran dalam deck Lokasi deck
Wet screening Berat jenis material
teoritis ayakan getar berdasarkan rumus (Nordberg Process
...( 3.7 )
Tabel 3.1 Faktor A
Screen Opening Decimal Equiv. Crushed Stone
100#/ft3 Sand and Gravel 20 M
14 M 1/16”
12 M
0,0331 0,0555 0,0625 0,00661
0,18
0,40 0,42
0,24
0,49 0,51 10 M
8 M 1/8” ( 6 M ) 3/16” ( 4 M )
0,0787 0,0937 0,132 0,187
0,51 0,56 0,70 0,89
0,61 0,70 0,83 1,08
¼”
5/16”
3/8 “ 7/16”
0,250 0,3125
0,375 0,432
1,10 1,30 1,47 1,62
1,38 1,60 1,85 2,05
½”
9/16”
5/8”
11/16”
0,500 0,562 0,625 0,688
1,75 1,88 1,95 2,05
2,24 2,45 2,45 2,51
¾”
13/16”
7/8”
15/16”
0,750 0,812 0,875 0,938
2,15
2,28
2,68
2,84
Tabel 3.2 Faktor B
Percent Oversize Factor B Percent Oversize Factor B
0 1,60 55 0,95
5 1,54 60 0,89
10 1,48 65 0,82
15 1,42 70 0,77
20 1,36 75 0,71
25 1,30 80 0,64
30 1,24 85 0,56
35 1,19 90 0,44
40 1,13 92 0,37
45 1,06 94 0,29
50 1,00 96 0,10
Screen Opening Decimal Equiv Crushed Stone
100#/ft3 Sand and Gravel 1”
1 1/8”
1 ¼”
1 5/16”
1,000 1,125 1,250 1,312
2,44 2,54 2,64
3,00 3,15 3,29 1 3/8”
1 ½ “ 1 ¾”
1 13/16”
1,375 1,50 1,75 1,812
2,74 2,84 3,04
3,40 3,50 3,74 2”
2 ¼”
2 5/16”
2 ½”
2,00 2,25 2,312
2,50
3,23 3,45
3,66
2,97 4,28
4,57
Tabel 3.3 Faktor C Percent ½ size
opening Factor C Percent ½ size
opening Factor C
10 0,82 55 1,50
15 0,88 60 1,65
20 0,94 65 1,85
25 1,00 70 2,04
30 1,06 75 2,26
35 1,13 80 2,50
40 1,20 85 2,75
45 1,29 90 3,00
50 1,38 95 3,25
Tabel 3.4 Faktor D
Deck Top Second Third Fourth
Factor D 1,00 0,90 0,80 0,70
Tabel 3.5 Faktor E
Opening Factor E Opening Factor E
1/32” 1,0 15/16” 2,0
1/16” 2,0 3/8” 1,5
1/8” 2,5 ½” 1,3
3/16” 2,5 ¾” 1,2
¼” 2,25 1-1 ½” 1,15
Tabel 3.6 Faktor F
Lbs.Per Cu. Ft. 100 90 80 75 70 60 50 30
Factor F 1,00 0.90 0.80 0.75 0.70 0.60 0.50 0.30
Efisiensi ayakan getar merupakan perbandingan antara material yang lolos lubang ayakan dengan material yang seharusnya lolos. Secara umum efisiensi ayakan tergantung pada lamanya umpan berada di atas ayakan, jumlah lubang bukaan yang terbuka, kecepatan pengumpanan, tebal lapisan umpan, kecocokan antara bentuk dari lubang ayakan dengan material yang diayak, Effisiensi ayakan dapat dirumuskan sebagai berikut:
Eff = ……….(3.8)
Bisa juga menggunakan rumus berikut:
% ) 100 1
( x
a f
a E f
………(3.9) Keterangan :
f = Fraksi undersize (lebih kecil ukuran pemisah) pada umpan a = Fraksi undersize pada produk kasar
b = Fraksi undersize pada produk halus
f,a,b, dapat dinyatakan dalam prosen (%) atau dalam bagian 3.4.4 Sabuk Berjalan (Belt Conveyor)
Sabuk berjalan merupakan salah satu alat transportasi yang digunakan untuk mengangkut material. Sabuk berjalan digerakkan oleh motor penggerak yang dipasang pada heat pulley. Sabuk berjalan kembali ketempat semula karena dibelokan oleh pulley awal dan pulley akhir. Material yang didistribusikan melalui pengumpanan akan dibawa oleh sabuk berjalan dan berakhir pada head pulley. Pada saat proses kerja di unit peremuk dimulai, sabuk berjalan harus bergerak terlebih dahulu sebelum alat peremuk bekerja. Hal ini bertujuan
Berat material yang benar-benar lolos
x 100%
Berat material yang seharusnya lolos
mencegah terjadinya kelebihan muatan pada sabuk berjalan. Pemakaian sabuk berjalan dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :
a. Sifat Fisik dan Kondisi Material b. Keadaan Topografi
c. Jarak Pengangkutan d. Besarnya produksi
3.4.4.1 Bagian-bagian Sabuk Berjalan
Sabuk berjalan terdiri dari ban yang menggelindingi roda gerak awal dan roda gerak ujung yang menghampar di atas roll. Bagian-bagian terpenting dari sabuk berjalan, yaitu :
1. Pulley adalah suatu roll atau silinder yang berputar pada sumbunya dan terletak pada ujung dari rangka sabuk berjalan.
2. Sabuk atau ban, berfungsi untuk membawa material yang diangkut dari suatu tempat ke tempat lain. Sabuk tersebut terbuat dari campuran karet dan beberapa lapis tenunan benang kapas (ply).
3. Idler, berfungsi untuk menahan dan menyangga sabuk. Pemilihan terhadap diameter, ukuran bearing dan shaft mendasarkan pada : perawatan, kondisi operasi, muatan , serta kecepatan ban.
4. Motor Penggerak (Drive Unit), berfungsi menggerakkan drive pulley dan biasanya dilengkapi dengan sistem perpindahan roda gigi
Sumber :Reference book, kurimoto.Ltd. Crushing screening
Gambar 3.3
Bagian – bagian sabuk berjalan
3.4.4.2 Kapasitas Produksi Teoritis Sabuk Berjalan
Kapasitas teoritis sabuk berjalan sangat dipengaruhi oleh luas penampang melintang material yang terangkut sabuk berjalan, kecepatan sabuk berjalan, dan bobot isi material yang terangkut.
Dengan mengetahui luas penampang melintang muatan di atas sabuk berjalan maka kapasitas teoritis dari sabuk berjalan dapat dicari dengan menggunakan persamaan sebagai berikut (Reference Kurimoto Ltd):
A = K (0,9 B – 0,05)2………(3.10) Keterangan :
A = luas penampang melintang muatan di atas sabuk berjalan (m3)
K = koefisien dari luas penampang melintang muatan di atas sabuk berjalan, harganya tergantung dari harga trrough of angle () dan harga angle of repose ().
B = Lebar sabuk berjalan (m)
Harga koefisien luas penampang (K) melintang pada sabuk berjalan dapat dilihat dalam (tabel 3.7).
Kapasitas teoritis sabuk berjalan dapat dihitung dengan menggunakan rumus (Reference book, Kurimoto. Ltd Crushing and Screening) :
Qt = 3600 x A x V x Bj……….(3.11) Keterangan :
Qt = Kapasitas teoritis sabuk berjalan (m3/jam)
A = Luas penampang muatan di atas sabuk berjalan (m2) V = Kecepatan sabuk berjalan (m/menit)
Bj = Berat jenis / densitas
Luas penampang melintang material pada sabuk Kurimoto. Ltd Crushing and Trough of angle (
Angle of repose ( Lebar sabuk berjalan (mm)
Tabel 3.7
Luas penampang melintang material pada sabuk berjalan(Reference book, Kurimoto. Ltd Crushing and Screening)
Gambar 3.4
Penampang sabuk berjalan
Trough of angle () 30o
Angle of repose () 10o 20o 30o
Lebar sabuk berjalan (mm) 400
450 500 600 750 900 1050 1200 1400 1600 1800 2000
1,20 1,57 2,10 1,00 4,88 7,21 10,04 13,24 18,27 24,11 30,76 38,22
1,43 1,86 2,50 3,57 5,81 8,60 11,92 15,79 21,79 28,75 36,68 45,57
1,69 2,22 2,96 4,22 6,87 10,14 14,08 18,64 25,76 33,94 43,31 53,81
K 0,1248 0,1488 0,1757
(Reference book,
o
1,69 2,22 2,96 4,22 6,87 10,14 14,08 18,64 25,76 33,94 43,31 53,81 0,1757
3.4.4.3 Kapasitas Produksi Nyata Sabuk Berjalan
Rumus umum yang digunakan dalam menghitung kapasitas produksi nyata sabuk berjalan adalah (Reference book, Kurimoto. Ltd Crushing and Grinding) :
L x
G x V P x
000 . 1
3600 ……….(3.12)
Keterangan:
P = Produksi nyata sabuk berjalan (ton/jam) V = Kecepatan sabuk berjalan (m/menit) G = Berat material conto (kg)
L = Panjang pengambilan conto pada sabuk (m) 3.4.4.4 Sudut Kemiringan Sabuk Berjalan
Bila sabuk berjalan dipakai untuk mengangkut material dengan kemiringan tertentu maka sudut kemiringan maksimumnya tergantung dari:
1) Bentuk material
Bentuk yang cenderung mudah menggelinding, maka hanya bisa diangkut dengan sudut kecil, yaitu 10o– 12o.
2) Kesinambungan aliran umpan
Umpan yang berkesinambungan dapat menyebabkan penggumpalan atau penutupan pada ujung bawah sabuk, sehingga memperbesar kemungkinan meluncurnya material.
3) Penyebaran ukuran butir
Material dengan ukuran seragam akan lebih mudah menggelincir.
4) Kandungan air
Kandungan air yang terlalu banyak akan menyebabkan material mudah meluncur.
3.5 Stockpile dan Stockyard
Stockyard merupakan tempat penimbunan material/bahan galian yang belum melalui suatu proses pengolahan. Sehingga pemilihan tempat diusahakan dekat dengan lokasi pengolahan bahan galian.
Stockpile adalah tempat penimbunan material/bahan galian yang telah melalui suatu proses pengolahan. Sehingga stockpile merupakan tempat yang penting untuk menampung crushed material.
3.6 Pengambilan Conto
Pengambilan conto adalah suatu proses pengambilan sejumlah kecil dari populasi ( gas, cairan, padatan, tumbuhan ) yang mewakili sifat fisik dan sifat kimia secara keseluruhan dari populasi tersebut. Pengambilan conto merupakan tahap awal dari suatu analisis. Oleh karena itu itu hendaknya pengambilan conto dipilih yang efektif, cukup seperlunya saja tapi representatif. Keberhasilan suatu analisis bahan galian banyak ditentukan oleh berhasil tidaknya pengambilan conto yang dilakukan. Selain itu dengan melakukan pengambilan conto yang baik dan benar, sangat besar manfaatnya dalam proses selanjutnya karena conto yang cukup sedikit itu dapat mewakili material yang begitu banyak dan dapat dipakai sebagai patokan untuk mengontrol apakah proses pengolahan tersebut berjalan dengan baik atau sebaliknya. Hasil pengambilan conto dapat juga digunakan untuk memperkirakan metode penambangan dan pengolahan bahan galian.
3.7 Kesediaan Alat
Ada beberapa pengertian yang dapat menunjukkan keadaan peralataan sesungguhnya dan efektifitas pengoperasiannya, antara lain :
1) Mechanical Availability (MA)
Mechanical Availability adalah suatu cara untuk mengetahui kondisi peralatan yang sesungguhnya dari alat yang dipergunakan pada saat ini.
Persamaannya adalah :
% 100 R x W MA W
………(3.13) Keterangan :
W = Jumlah jam kerja, yaitu waktu yang dibebankan kepada suatu alat dalam kondisi yang dapat dioperasikan atau tidak rusak.
R = Jumlah jam untuk perbaikan dan waktu yang hilang karena menunggu saat perbaikan serta termasuk waktu untuk perawatan prefentif.
2) Physical Availability (PA)
Physical Availability adalah catatan ketersediaan mengenai keadaan fisik dari alat yang sedang dipergunakan saat ini. Persamaannya adalah :
% 100 S x R W
S PA W
………(3.14) Keterangan :
S = Jumlah jam suatu alat yang tidak dapat digunakan tetapi alat tersebut tidak dalam keadaan rusak dan siap untuk dioperasikan.
3) Use of Availability (UA)
Angka Use of Availability biasanya dapat memperlihatkan seberapa efektif suatu alat yang sedang tidak rusak untuk dapat dimanfaatkan. Hal ini dapat dijadikan suatu ukuran seberapa baik pengelolaan pemakaian peralatan.
Persamaannya adalah :
% 100 S x W UA W
...(3.15) 4) Effective Utilization (Eut)
Effective Utilization merupakan cara untuk menunjukkan berapa persen dari seluruh waktu kerja yang tersedia dapat dimanfaatkan untuk kerja produktif.
Persamaannya adalah :
% 100 S x R W Eut W
...(3.16)
3.8 Efektifitas peralatan (Ep)
Adalah untuk mengetahui sampai sejauh mana tingkat penggunaan dan kemampuan yang dicapai peralatan tersebut. Yaitu dengan membandingkan antara kapasitas yang dicapai saat ini atau kapasitas nyata dengan kapasitas desainnya.
% 100 desain x kapasitas
nyata kapasitas Ep
... (3.17)
3.9 Nisbah beban edar (CLR)
Material yang tidak lolos lubang ayakan pada proses screening dan dikembalikan lagi ke alat peremuk (crusher) untuk dilakukan peremukan lagi.
% 100 baru x
Umpan edar beban CLR
………...(3.18)
Gambar 3.5
Nisbah beban edar (Circulating load ratio) Umpan
Crusher
Oversize Screen
Undersize
BAB IV
PROSES PEREMUKAN BATU
Proses peremukan batu Andesit di PT. Semut Geni bertujuan untuk memenuhi kebutuhan batu pecah sebagai bahan baku campuran pembuatan beton.
Kapasitas pabrik saat ini 200 ton/hari dengan waktu efektif 7,89 jam/hari. Produk yang dihasilkan saat ini adalah -25 + 5 mm sebesar 20,79 ton/jam dan -5 mm sebesar 4,56 ton/jam. Jadi total produksi 25,35 ton/jam. Pada proses peremukan batu Andesit besar kecilnya produksi tidak terlepas dari pengaruh kondisi peralatan, material umpan, dan sistem produksi yang ada pada pabrik peremuk batu Andesit Pada proses peremukan batu Andesit besar kecilnya produksi tidak terlepas dari pengaruh kondisi peralatan, material umpan, dan sistem produksi yang ada pada pabrik peremuk batu Andesit.
4.1 Prosedur pengambilan sampel
Pengambilan sampel pada proses pemecahan batu andesit dilakukan dengan dua macam:
1. Pengambilan sampel pada stock yard, bertujuan untuk mengetahui:
a. Distribusi ukuran umpan yang akan masuk hopper, b. Ukuran umpan batu andesit yang masuk hopper.
2. Pengambilan sampel pada belt conveyor (sabuk berjalan), bertujuan untuk mengetahui :
a. Ukuran butir material batu andesit yang ada pada belt conveyor b. Distribusi ukuran material batu andesit yang ada pada belt conveyor 4.1.1 Pengambilan sampel dari stock yard
Peralatan yang digunakan dalam pengambilan sempel adalah sekop, karung, dan meteran. Prosedur yang dilakukan dalam penagambilan sampel pada stock yard adalah sebagai berikut:
1. Untuk mengetahui dimensi batuan:
b. Mengukur dimensi batuan, panjang, lebar, tinggi batuan yang diambil,
c. Menimbang batuan yang diambil berdasarkan pengelompokan ukuran yang seragam.
4.1.2 Pengambilan sempel pada belt conveyor ( ban berjalan )
Untuk pengambilan sempel pada belt conveyor dilakukan pada saat belt conveyor berhenti. Pengambilan conto pada belt conveyor berhenti:
1. Mengukur kecepatan ban berjalan sebanyak 5 kali menggunakan stopwatch kemudian di rata-rata
2. Siapkan kantong untuk tempat conto ( sesuaikan dengan kebutuhan) 3. Tentukan panjang pengambilan conto pada ban berjalan
4. Ambil conto pada ban berjalan dengan menggunakan sekop 5. Timbang conto tersebut
6. Hitung kapasitas nyata ban berjalan
7. Lakukan analisis ayak untuk mengetahui distribusi produk dan umpan
8. Pengambilan conto dilakukan pada setiap ban berjalan ( dapat dilihat pada gambar 4.1 ). Dari hasil penelitian didapatkan data dari ban berjalan sebagai berikut :
a. Ban berjalan I
Ban berjalan I membawa produk dari peremuk pertama ke ban berjalan II.
Rata-rata waktu pengambilan conto adalah 0,5 m/s dengan berat conto 14,083 kg ( Lampiran D )
b. Ban berjalan II
Ban berjalan II membawa produk dari ban berjalan I dan ban berjalan IV menuju ke ( Cone Crusher ). Rata – rata waktu pengambilan conto adalah 0,72 m/s dengan berat conto 11,833 kg. (Lampiran D)
A-1 B-1+ 2
B-3 A-2 B-4
A-3
B-5 B-6 A-4 A-5 Produk Produk Produk + 25 -25 + 5 mm -5 mm
Keterangan :
B-1,2,3 = ban berjalan no
A-1,2,3 = tempat pengambilan conto = arah aliran material
Gambar 4.1
Tempat - tempat Pengambilan Sampel FEEDER
JAW CRUSHER
CONE CRUSHER
AYAKAN
DECK I OPENING 25 MM DECK II OPENING 5 MM
Produk -5 mm Produk
-25 + 5 mm Produk
+ 25 mm
c. Ban berjalan III
Ban berjalan III membawa produk dari Cone Crusher menuju ke ayakan.
Rata – rata waktu pengambilan conto adalah 0,97 m/s dengan berat conto 8,783 kg. (Lampiran D)
d. Ban berjalan IV
Ban berjalan IV membawa produk dari ayakan yang tidak lolos ayakan ukuran -25 + 5 mm menuju ke Cone Crusher untuk diremuk kembali. Rata – rata waktu pengambilan conto adalah 0,37 m/s dengan berat conto 3,994 kg.
(Lampiran D).
e. Ban berjalan V
Ban berjalan V membawa produk dari ayakan yang lolos ayakan ukuran -25 + 5 mm menuju ke Stokpile A. Rata – rata waktu pengambilan conto adalah 0,6 m/s dengan berat conto 9,625 kg. (Lampiran D)
f. Ban berjalan VI
Ban berjalan VI membawa produk dari ayakan yang lolos ukuran -5 mm untuk diangkut menuju Stokpile B. Rata – rata waktu pengmbilan conto adalah 0,46 m/s dengan berat conto 2,754 kg. (Lampiran D)
4.2 Waktu Kerja
Waktu kerja pabrik peremuk batu Andesit PT. Semut Geni berdasarkan pengamatan dilapangan ( Lampiran G) dimulai pukul 07.00 – 17.00 dengan waktu istirahat 1 kali ( 1 kali istirahat adalah 60 menit ) ( dapat dilihat pada tabel 4.1 ).
Waktu kerja yang tersedia adalah 540 menit dan waktu efektif yang digunakan adalah 473,4 menit dengan total waktu hambatan adalah 66,6 menit ( dapat dilihat pada tabel 4.2 ).
Table 4.1
Waktu Kegiatan Kerja Pabrik Peremuk Batu
Kegiatan Waktu ( Menit ) Pukul
Waktu masuk - 7
Waktu kerja I 300 07.00 – 12.00
Istirahat 60 12.00 – 13.00
Waktu Kerja II 240 13.00 – 17.00
Tabel 4.2
Waktu rata-rata hambatan kerja
No Macam Hambatan Rata-rata
(menit)
1 Persiapan awal 19,87
2 Gangguan/perbaikan/perawatan alat peremuk I 7,9 3 Gangguan/perbaikan/perawatan alat peremuk II 13,17
4 Gangguan/perbaikan/perawatan screen 3,83
5 Gangguan/perbaikan/perawatan ban berjalan 4,50
6 Gangguan/perbaikan/perawatan feeder 5,33
7 Gangguan/perbaikan/perawatan hopper 2,50
8 Waktu hilang 9,50
9 Hari hujan 0
Jumlah 66,6
4.3 Ketersediaan Alat
Dalam usaha peningkatan efektifitas ditentukan oleh faktor ketersediaan alat untuk mengetahui kemampuan dari alat tersebut. Perhitungan ketersediaan alat meliputi Mechanical Avaibility ( MA ), Phisical Avaibility ( PA ), Use of Avaibility ( UA ), dan Efektif Utilization ( Eut ). Dari hasil perhitungan diperoleh kesediaan alat ( lampiran I) adalah sebagai berikut ( dapat dilihat pada tabel 4.3)
Tabel 4.3
Kesediaan Alat Pada Peremuk Batu
Nama Alat
Mechannical Phisical Use of Effektif Availability Avaibility Availability Utilization
(MA) (PA) (UA) (Eut)
Alat Peremuk
I 98,36 % 98,54 % 88,97 % 87,67 %
II 97,29 % 97,56 % 89,86 % 87,67 %
Ayakan
getar 99,2 % 99,29 % 88,29 % 87,67 %
Feeder 98,89 % 99,01 % 88,54 % 87,67 %
Ban berjalan 99,06 % 99,17 % 88,4 % 87,67 %
Berdasarkan (table 4.3) dapat diketahui bahwa kondisi kesediaan mekanis dan kesediaan fisik peralatan dapat dikatakan cukup baik, untuk efisiensi penggunaan peralatan masih dapat ditingkatkan lagi sehingga diketahui bahwa peralatan di atas tersebut belum digunakan secara maksimal dan masih memungkinkan untuk ditingkatkan hingga kapasitas maksimum.
4.4 Proses Produksi Peremukan Batu Andesit
Berdasarkan pengamatan di lapangan, produksi unit alat peremuk di PT. Semut Geni saat ini sebesar 25,35 ton/jam yang terdiri dari ukuran -25 + 5 mm sebesar 20,79 ton/jam dan ukuran -5 mm sebesar 4,56 ton/jam. Diagram alir proses peremukan dapat dilihat pada gambar 4.2.
4.4.1 Stockyard
Stockyard saat ini menampung material yang akan digunakan sebagai bahan baku peremukan untuk waktu 1 minggu. Stock yard mempunyai dimensi panjang bawah 30 m, lebar bawah 19 m, panjang atas 20 m, lebar atas 15 m dan tinggi tumpukan 4 m. Sehingga volume stockyard adalah sebesar 1750 m3, (Lampiran B)
4.4.2 Hopper
Material batu Andesit yang berada di stock yard selanjutnya dimasukan atau diumpankan ke dalam hopper dengan menggunakan bantuan truk Merk Isuzu Elf dengan kapasitas 7 m3. Hopper yang digunakan memiliki ukuran panjang atas 3 m, panjang bawah 2 m, lebar atas 2,5 m, tinggi 1,7 m dan lebar bawah 1,5 m.
Dengan volume sebesar 8,638 m3.( Lampiran A ).
4.4.3 Feeder
Feeder yang digunakan Reciprocating plate feeder,dengan dimensi 900 mm x 2400 mm, ukuran maksimal umpan adalah 450 mm, dengan kapasitas desain 100 ton/jam.( Lampiran C ). Berdasarkan pengambilan data dilapangan material umpan unit peremuk di PT. Semut Geni saat ini sebesar 25,35 ton/jam, dengan ukuran umpan terbesar 250 mm dan ukuran umpan terkecil sebesar 100 mm. distribusi ukuran umpan dapat dilihat pada (tabel 4.4)
Tabel 4.4
Distribusi ukuran umpan
Ukuran Material (mm) % Berat material Persen Kumulatif lolos (%)
-250+200 10.35 100
-200+150 36.2 89.65
-150+100 44.65 53.45
-100 8.8 8.8
Total 100
4.4.4 Jaw Crusher
Jaw Crusher yang digunakan adalah Jaw Crusher merk Shan bao type PE – 500 x 750 buatan cina. Pengaturan setting adalah 50 – 100 mm, dan kapasitas desain adalah 20 – 52 m³/jam. Pada saat ini Jaw Crusher dipasang dengan setting 75 mm. Kapasitas desain Jaw Crusher adalah 87,82 ton/jam (dapat dilihat pada Lampiran E ) dengan ukuran setting 75 mm, dan kapasitas nyata adalah 25,35 ton.
Umpan Jaw Crusher berasal dari feeder. Distribusi ukuran produk Jaw Crusher dapat dilihat pada (tabel 4.5).
Tabel 4.5
Distribusi ukuran produk hasil dari Jaw Crusher dengan setting 75 mm
Distribusi Ukuran ( mm)
Berat material (ton/jam)
% Berat material (%)
Berat komulatif Material lolos
(ton/jam)
% Berat material Lolos ( % )
-90 +60 8.18 32.26 25.35 100
-60 + 45 4.17 16.44 17.17 67.74
-45 + 25 6.23 24.57 13.00 51.30
-25 +5 4.20 16.55 6.78 26.73
-5 2.58 10.18 2.58 10.18
Total 25.35 100
+ 25 mm -25 + 5 mm -5 mm 26,32 t
Keterangan :
KN = Kapasitas Nyata ( ton/jam ) KD = Kapasitas Desain ( ton/jam ) Eff = Efektifitas ( % )
Gambar 4.2 Feeder KN KD Eff 25,35 t/j 100 t/j 25,35%
Hopper
Cone Crusher Setting = 30 mm KN KD Eff 30,67 t/j 156,33 t/j 19,62%
Jaw Crusher Setting =75 mm KN KD Eff 25,35 t/j 87,82 t/j 28,87%
Double Deck Vribrating Screen Deck I opening 25 mm,efisiensi = 98,75 %
Deck II opening 5 mm,efisiensi = 93,44 %
+ 25 mm 5,32ton/jam
m
-25 + 5 mm 20,79 ton/jam
-5 mm 4,56 ton/jam Run of Mine ( ROM )
4.4.5 Cone Crusher
Alat yang digunakan adalah cone crusher merk Shan bao PYB 1200 buatan Cina. Pengaturan setting adalah 20 – 50 mm dan kapasitas desain adalah 69 – 105 m3/jam. Saat ini Cone Crusher dipasang dengan setting 30 mm sehingga kapasitas desain 156,33 ton/jam ( Lampiran E ). Umpan Cone Crusher berasal dari produk Jaw Crusher dan oversize dari ayakan getar opening 25 mm.. Distribusi ukuran produk Cone Crusher dapat dilihat pada tabel 4.6.
Tabel 4.6
Distribusi ukuran produk hasil dari Cone Crusher dengan setting 30 mm
Ukuran
Material (mm) Berat material
(ton/jam) % Berat material (%)
Berat komulatif Material lolos
(ton/jam)
Berat Material Lolos (%)
-50 + 25 5.00 16.29 30.67 100
-25 + 5 20.79 67.80 25.67 83.71
-5 4.88 15.91 4.88 15.91
Total 30.67 100
4.4.6 Screen
Screen yang digunakan mempunyai tipe Double Deck Vibrating Screen.
Dengan opening pada deck I : 25 mm dan deck II : 5 mm. Screen double Deck menghasilkan 3 produk yaitu ukuran + 25 mm, ukuran – 25 + 5 mm dan ukuran – 5 mm. Distribusi ukuran material Screen dapat dilihat pada (tabel 4.7). Ukuran + 25 mm (oversize deck I) pada Screen merupakan beban edar, ukuran -25 + 5 mm menjadi produk agregat kasar dan ukuran -5 mm menjadi produk agregat halus.
Tabel 4.7
Distribusi ukuran material Screen
Ukuran Berat
material Deck I 25 mm Deck II 5 mm
( mm ) ( ton/jam ) oversize undersize oversize undersize
-45 + 25 5.00 5.00
-25 + 5 20.79 0.32 20.47 20.47
-5 4.88 4.88 0.32 4.56
Total 30.67 5.32 25.35 20.79 4.56
Tabel 4.8
Distribusi ukuran material Screen dalam prosen
Ukuran Berat
material Deck I 25 mm Deck II 5 mm
( mm ) % oversize undersize oversize undersize
-45 + 25 16.29 93.98
-25 + 5 67.80 6.02 80.75 98.46
-5 15.91 19.25 1.54 100
Total 100 100 100 100 100
Dari tabel 4.8 dapat dihitung effisiensi ayakan getar. Effisiensi ayakan getar deck I dan Deck II seperti di bawah ini:
a) Screen deck I
Screen deck I dengan opening 25 mm mempunyai fraksi undersize pada umpan sebesar 83,71 %, dan fraksi undersize pada produk kasar sebesar 6.03 % (dapat dilihat pada tabel 4.8), sehingga effisiensinya :
100%
) 1
( x
a f
a Effisiensi f
100% 98,75% ))
0603 , 0 1 ( 8371 , 0 (
) 0603 , 0 8371 , 0
(
x
x
b) Screen deck II
Screen deck II dengan opening 5 mm mempunyai fraksi undersize pada umpan sebesar 23,31 %, dan fraksi undersize pada produk kasar sebesar 1,96 % (dapat dilihat pada tabel 4.8), sehingga effisiensinya :
% ) 100 1
( x
a f
a Effisiensi f
100% 93,44% ))
0196 , 0 1 ( 2331 , 0 (
) 0196 , 0 2331 , 0
(
x
x
4.5 Effektifitas Unit Peremuk Batu
Hasil dari pengamatan dilapangan, produksi nyata pabrik peremuk batu Andesit PT. Semut Geni saat ini untuk ukuran produk -25 + 5 mm sebesar 59,77 ton/jam , untuk ukuran -5 mm sebesar 16,65 ton/jam. Dengan waktu effektif 473,4 menit dan waktu yang tersedia 540 menit. Sehingga efektifitas kerjanya adalah sebesar 87,67%.
( Lampiran G ) 4.5.1 Feeder
Feeder yang digunakan jenis reciprocating plate feeder, dengan dimensi 900 x 2400 mm, ukuran maksimal umpan 450 mm. Effektifitas feeder dapat dilihat pada tabel 4.9
Table 4.9.
Efektifitas Feeder Keterangan Kapasitas nyata
(ton/jam)
kapasitas desain (ton/jam)
effektifitas (%)
Feeder 25,35 100 25,35
4.5.2 Jaw Crusher
Jaw Crusher yang digunakan peremuk rahang merk Shan Bao buatan China dengan feed opening 500 x 750 mm, ukuran umpan maksimal 425 mm, pada saat ini alat Jaw Crusher dipasang pada setting alat 75 mm Effektifitas Jaw Crusher dapat dilihat pada tabel 4.10.
Table 4.10.
Efektifitas Jaw Crusher Keterangan Kapasitas nyata
(ton/jam) kapasitas desain
(ton/jam) effektifitas (%)
Jaw Crusher 25,35 87,82 28,87
4.5.3 Cone Crusher
Cone Crusher yang digunakan di unit peremuk batu Andesit menggunakan merk Shan bao PYB 1200 buatan China dengan ukuran umpan maksimal 50 mm, pada saat ini Cone Crusher dipasang pada setting 30 mm Effektifitas Cone Crusher dapat dilihat pada tabel 4.11.
Table 4.11.
Efektifitas Cone Crusher Keterangan Kapasitas nyata
(ton/jam)
kapasitas desain (ton/jam)
effektifitas (%)
Cone Crusher 30,67 156,33 19,62
4.5.4 Screen
Ayakan getar ( Screen ) yang digunakan merk Minyu buatan China tipe double deck vribrating screen, panjang 3000 mm, lebar 1500 mm, ukuran lubang deck pertama 25 mm, dan ukuran lubang deck kedua 5 mm. Effektifitas ayakan getar dapat dilihat pada tabel 4.12.
Table 4.12.
Efektifitas Screen Keterangan Kapasitas nyata
(ton/jam)
kapasitas desain (ton/jam)
effektifitas (%)
Screen deck I 30,67 257,89 11,89
Screen deck II 4,56 60,85 7,49
4.5.5 Belt conveyor
PT.Semut Geni dalam unit pemecahan batu andesit menggunakan 6 buah Belt conveyor dengan masing – masing mempunyai kapasitas yang berbeda - beda.
Effektifitas Belt conveyor dapat dilihat pada (tabel 4.13.) Tabel 4.13
Effektifitas Belt conveyor
Belt conveyor Kapasitas Nyata Kapasitas Teoritis Efektifitas
( Ton/jam ) ( Ton/jam ) ( % )
Belt conveyor 1 25,35 124,02 20,44
Belt conveyor 2 30,67 119,06 25,76
Belt conveyor 3 30,67 160,4 19,12
Belt conveyor 4 5,32 61,18 8,69
Belt conveyor 5 20,79 99,22 20,95
Belt conveyor 6 4,56 76,07 5,99
4.6 Reduction Ratio Alat Peremuk Rahang
Nilai reduction ratio yang terdiri dari Limiting reduction ratio ( RL ), Apparent reduction ratio(RA), Working reduction ratio (RW), Reduction ratio 80% ( RR 80% ) untuk alat peremuk rahang I dan II ( Lihat lampiran J ) adalah sebagai berikut ( dapat di lihat pada tabel 4.14).
Tabel 4.14
Nilai Reduction Ratio Alat Peremuk
No Alat peremuk RL RA RW RR(80%)
1 Jaw Crusher 2,78 5,67 2,22 2,5
2 Cone Crusher 1,8 6,375 2,25 3
