MAKALAH PROSES MEKANIK
AGLOMERASI
Disusun Oleh :
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
2013
Kelompok 1:
Ambarsari 21030112130120
Asha Herda Afianti 21030112130135
Asyera Barti Putri 21030112140187
Bella Azaria Susanto 21030112130141
Cynthia Santoso 21030112130134
Deka Dwi Abrianto 21030112130087
Ignatius Ivan Hartono 21030112140047
Luh Astla Diva Savitri 21030112140183
Muqsit Bramantya 21030112140142
Ray Edwin Salim 21030112140182
Rizkia Ramadhina Rossa 21030112130074
Rizkia Risang Khairunnisa 21030112140041
Sri Wahyuni 21030112120029
Sumirat 21030112140154
2
BAB I Pendahuluan
II.1. Latar Belakang Masalah
Unit operasi tidak hanya mengubah suatu zat seperti reaksi di dalam reaktor kimia namun juga terjadi perubahan fisik maupun fasa seperti pemisahan, kristalisasi, penguapan, filtrasi dan beberapa contoh lainnya. Sebagai contoh dalam pemrosesan susu, homogenisasi, pasteurisasi, pendinginan, dan pengemasan, masing-masing merupakan suatu unit operasi yang berhubungan untuk menghasilkan keseluruhan proses. Suatu proses dapat terdiri dari banyak unit operasi untuk mendapatkan produk yang diinginkan.
Unit operasi dalam teknik kimia secara garis besar dapat dibagi dalam lima kelas yaitu, proses aliran fluida, proses perpindahan panas, proses perpindahan massa, proses termodinamis, dan proses mekanis. Proses mekanik adalah proses yang dilakukan secara mekanis untuk materi berbentuk padatan. Proses mekanik termasuk pengecilan dan pembesaran ukuran, pemilahan ukuran, aglomerasi, pencampuran padatan, dan transportasi zat padat.
Salah satu proses mekanik yaitu aglomerasi yang merupakan proses penggumpalan partikel kecil menjadi partikel yang besar. Pada makalah ini akan dibahas tentang aglomerasi dimulai dari pengertian aglomerasi, alat-alat yang digunakan, cara kerja alat aglomerasi, maksud juga tujuan aglomerasi, dan yang terakhir penerapan aglomerasi di industri.
II.2. Rumusan Masalah
1. Apa pengertian aglomerasi?
2. Bagaimana cara kerja aglomerasi dan alat-alatnya? 3. Apa maksud dan tujuan aglomerasi?
3
II.3. Tujuan dan Manfaat
1. Mengetahui pengertian aglomerasi.
2. Memahami cara kerja aglomerasi dan alat-alatnya. 3. Mengetahui maksud dan tujuan aglomerasi. 4. Memahami penerapan aglomerasi di industri.
4
BAB II Tinjauan Pustaka
II.1. Pengertian Aglomerasi
Aglomerasi identik dengan pengumpulan pada satu tempat yang sama. Secara fisis aglomerasi adalah cara untuk memperbesar ukuran partikel yaitu dengan menyatukan partikel-partikel kecil agar partikel lebih berat dan mudah mengendap. Dalam arti luas aglomerasi adalah istilah yang mencakup semua proses di mana partikel halus, terdispersi baik gas atau cairan, untuk membentuk produk kasar.
Jadi Aglomerasi adalah suatu proses penggumpalan dari partikel-partikel yang kecil atau halus menjadi partikel-partikel yang besar atau kasar. Koleksi partikel yang dihasilkan disebut aglomerat (gumpalan) atau granul. Aglomerasi ini dapat dilakukan pada ore/bijih, konsentrat, juga partikel-partikel yang telah mengalami rosting. Untuk pekerjaan selanjutnya yang telah ditentukan. Produk/hasil dari agglomerasi ini memperkuat sifat mekanis dari partikel yang mengalami agglomerasi.
II.2. Maksud dan Tujuan Aglomerasi
Aglomerasi memiliki maksud dan tujuan diantaranya :
• Mendapatkan produk dengan dimensi partikel yang lebih besar • Menghasilkan produk dengan distribusi ukuran yang diinginkan
• Meningkatkan sifat/karakteristik material (partikel aglomerat) menjadi lebih fungsional
• Mengubah dan meningkatkan sifat partikulat padat serta memodifikasi permukaan partikulat
• Menghasilkan bentuk baru yang memiliki sifat porositas (yang dihasilkan dari ruang kosong antar partikel aglomerat) yang dapat meningkatkan kemampuan dispersi produk hasil aglomerasi
5
• Meningkatkan sifat-sifat fisik tertentu seperti densitas, flowability (kemampuan alir), dispersability (kemampuan dispersi), dan stability (stabilitas)
• Menghasilkan produk fungsional dengan spesifikasi tinggi
• Partikel yang lebih besar, hasil dari proses aglomerasi, dapat mengurangi sifat kecendurungan menempel antar partikel kecil
• Partikel yang lebih besar, hasil dari proses aglomerasi, dapat
mengurangi risiko dalam storage (penyimpanan), handling
(penanganan), dan feeding (penggunaan) suatu material
• Memberikan keuntungan untuk pengguna dengan produk hasil proses aglomerasi yang memiliki kualitas dan fungsi yang sudah ditingkatkan
II.3. Metode-metode Aglomerasi
Sifat produk yang diinginkan menentukan proses pembesaran yang digunakan. Proses Aglomerasi diklasifikasikan oleh mekanisme utama dimana partikel dibuat untuk berkumpul (menggumpal). Pemilihan proses tertentu hanya mungkin jika sifat-sifat yang dibutuhkan dari produk jelas. Metode-metode aglomerasi diantaranya :
a. Metode agitasi ( Growth Agglomeration)
(Drum Aglomerator)
6
(Paddle Mixers)
Partikel halus dibuat kontak satu sama lain dalam sebuah sistem yang mengalir atau di udara pada konsentrasi yang lebih tinggi. Hal ini biasanya dilakukan pada cairan dan pengikat. Ukuran partikel pembesaran terjadi melalui peleburan atau accregation (bola salju) berdasarkan suatu gaya kapiler. Dalam beberapa kasus khusus, gaya kohesif mayornya gaya van der Waals. Biasanya aglomeratnya berbentuk bola dengan diameter antara 0,5 dan 20 mm. Jenis peralatan khas yaitu drums, cones, dan paddle mixers. Throughput maksimum adalah sekitar 100-200 ton / jam untuk pelet bijih besi dan 50 ton / jam untuk pupuk.
b. Metode Semprot (Spray Agglomeration)
(Spray Aglomerator)
Ini adalah salah satu metode yang paling umum digunakan dalam kimia, farmasi, dan industri makanan. Suspensi dapat dipompa
7
dipecah-pecah dan cairan diuapkan dari tetesan dengan udara panas, sebagai langkah awal pengeringan. Gaya kohesif pertama adalah gaya kapiler, yang diikuti oleh jembatan kristal pada titik kontak. Ukuran aglomerat adalah 20-500 mm. Untuk aplikasi kimia, throughput memungkinkan hingga 50 ton / jam.
c. Aglomerasi Selektif (Spherical Agglomeration)
Proses aglomerasi antara dua fase di mana fase cair akan membasahi fase padat dan mengikat partikel bersama-sama dengan cara gaya kapiler. Sebagai hasil, gumpalan bulat atau aglomerat dengan diameter sampai 5 mm. Aglomerasi Selektif dapat digunakan untuk campuran padatan. Dalam kasus suspensi batubara, throughput bisa mencapai dan bahkan melebihi beberapa ton daripada metode lainnya.
d. Metode Tekanan, Pemadatan (Pressure Agglomeration)
Partikel dengan kelembaban kecil dibentuk dalam tablet dan briket dalam pengepresan atau pemampatan. Gaya yang mengikat adalah gaya van der Waals. Aglomerat memiliki bentuk seragam dan memiliki ukuran sama. Produk tidak mudah rusak ketika di tekan. memiliki kekuatan Dalam kasus briket, hasil serpihan dapat dipecah menjadi ukuran yang diinginkan. Throughput untuk bijih adalah
8
sekitar 100 ton / jam, karena bahan kimia hingga 30 ton / jam. Contoh metode tekanan diantaranya :
a. Dalam bentuk briket
(Briquettes Aglomerator)
Contoh : Pada Zink Metalurgi dimana ZnO (Zink Oksida) dari hasil roasting mempunyai partikel yang sangat halus, dengan ditambahkan dengan reduktor C carbon dapat membentuk suatu briket dengan ukuran gumpalan yang lebih besar dan porositas yang lebih baik.
b. Pembentukan Pellet.
9
(Disk Pelletizing)
Adalah suatu proses agglomerasi, dimana konsentrat yang sangat halus akan dapat terbentuk menjadi suatu betuk seperti bola-bola kecil dengan diameter 1 – 2 cm. Proses ini terjadi pada temperatur antara 1000oC – 1300oC yang akan menghasilkan sifat mekanis yang lebih kuat. Pembentukan dari pada pellet ini, terdiri atas partikel-partikel yang sangat halus ditambah dengan 10% berat air dan 1% dari flux sebagai bahan tambahan. Yang penting didalam proses Pelletisasi ini adalah proses penggumpalannya.
Flux yang dipakai dapat berupa : 1. Bentonit, misalnya alumino silikat 2. Zat-zat organis, misalnya dextran
3. Garam-garam loga, seperti natrium silikat/ Na2SiO3 atau CaCl2. Keuntungan :
Tidak membutuhkan pengolahan awal seperti pengeringan Produk memiliki rapat massa yang besar
Input memiliki kapasitas tinggi dengan energi untuk proses kecil e. Metode Panas (Sintering)
10
Partikel halus yang dibuat menjadi pasta dengan menambahkan kelembaban dan kemudian diproses dalam oven (aglomerat dibakar). Hal ini umum digunakan dalam pertambangan dan industri preparatif. Produk disinter akhir biasanya memiliki bentuk yang tidak teratur dan biasanya lebih kasar daripada aglomerat lainnya. Mekanisme pengikatan adalah pembentukan jembatan padat pada titik-titik kontak. Pabrik sintering memiliki throughput sampai dengan 1000 ton / jam. Dalam hal ini, prosesnya disebut dengan “sintering” dan produknya dinamakan „sinter‟. Pada proses sintering ini, secara sebagian feedingnya akan mengalami peleburan. Feeding terdiri dari :
1. Konsentrat yang halus tapi > 100 mμ 2. 15 % kokas, sebagai bahan bakar 3. 10 n% air supaya bersifat porous Spesifikasi dari pada alat Dwight cloyd : Panjang = 50 m
Lebar = 2 m
Tebal = 30 – 50 cm Kecepatan = 1 m/menit Produk = 3 ton/m2/jam
Pemakaiannya biasanya untuk pembuatan sinter bijih besi dan juga pada pembuatan sinter pada proses metalurgi dari timah hitam.
II.4. Pembentukan Aglomerat
Aglomerat yang berasal dari butiran padat halus dapat dihasilkan dengan 3 cara:
1. Pembentukan bagian yang lebih besar (misalnya granulat, pelet) dengan bantuan cairan atau zat pengikat
2. Pemampatan dengan tekanan untuk menghasilkan bongkahan yang mempunyai bentuk (misalnya tablet)
3. Sintering (peleburan butiran padat, misalnya keramik atau logam berpori) dengan bantuan termal.
11
II.5. Penerapan Aglomerasi
Proses aglomerasi biasanya digunakan dalam industri farmasi dan keramik. Pada industri farmasi, biasanya digunakan dalam pembuatan obat tablet. Proses pembuatan tablet dilakukan dengan cara pemampatan dengan tekanan sehingga menghasilkan bongkahan yang mempunyai bentuk. Sedangkan pada pembuatan keramik, prosesnya dilakukan dengan bantuan termal.
12
BAB III Penutup
III.1. Kesimpulan
Salah satu proses mekanik yaitu aglomerasi yang merupakan proses penggumpalan partikel kecil menjadi partikel yang besar. pembesaran partikel dengan cara untuk memperbesar ukuran partikel yaitu dengan menyatukan partikel-partikel kecil agar partikel lebih berat dan mudah mengendap. Aglomerasi memiliki metode agitasi, selektif, spray, tekanan dan panas (Thermal). Penerapan aglomerasi yaitu pada industri farmasi dan pada pembuatan keramik.
