MODUL 1 PEMECAHAN DAN PENGAYAKAN

(1)

BAB I

butiran atau powder menurut diameter partikel.

C. Latar Belakang

a. Grinding ( Pemecahan )

Kominusi atau pengecilan ukuran merupakan tahap awal dalam proses perlakuan me kanik yang bertujuan untuk :

1. Membebaskan / meliberasi mineral berharga dari material pengotornya dalam bijih logam.

2. Menghasilkan ukuran dan bentuk partikel yang sesuai dengan kebutuhan pada proses berikutnya.

3. Memperluas permukaan partikel agar dapat mempercepat kontak dengan zat lain, misalnya reagen flotasi.

Kominusi ada 2 (dua) macam, yaitu : 1. Peremukan / pemecahan (crushing) 2. Penggerusan / penghalusan (grinding)

Disamping itu kominusi, baik peremukan maupun penggerusan, bisa terdiri dari beberapa tahap, yaitu :

1. Tahap pertama / primer (primary stage) 2. Tahap kedua / sekunder (secondary stage) 3. Tahap ketiga / tersier (tertiary stage)

(2)

a. Di bawah 3 – 4 % (%berat) cairan dalam bahan, SR tidak mengalami kesulitan.

b. Di atas 4%, bahan menjadi sticky (lengket), cenderung menyumbat mesin/alat.

c. Di atas 50%, wet size reduction, biasanya untuk padatan halus. 2. Reduction ratio : rasio diameter rata-rata umpan dengan diameter

rata-rata produk.

Reduction Ratio=diameter rata−rataumpan

diameter rata−rata produk

b. Sizing

Setelah bahan atau bijih diremuk dan digerus, maka akan diperoleh bermacam-macam ukuran partikel. Oleh sebab itu harus dilakukan pemisahan berdasarkan ukuran partikel agar sesuai dengan ukuran yang dibutuhkan pada proses pengolahan berikutnya.

Pengayakan atau penyaringan adalah proses pemisahan secara mekanik berdasarkan perbedaan ukuran partikel.

Pengayakan (screening) dipakai dalam skala industri, sedangkan penyaringan (sieving) dipakai untuk skala laboratorium.

Produk dari proses pengayakan/penyaringan ada 2 (dua), yaitu :

1. Ukuran lebih besar daripada ukuran lubang ayakan (oversize). 2. Ukuran yang lebih kecil daripada ukuran lubang ayakan

(undersize).

(3)

Ayakan standar mempunyai ukuran mesh yang berkisar antara 4 sampai 400 mesh, sedangkan ayakan dari logam yang digunakan secara komersial mempunyai lubang sampai 1 µm. Ayakan yang lebih halus dari 150 mesh jarang dipakai, karena untuk partikel yang sangat halus cara pemisahan lain mungkin lebih ekonomis. Pemisahan partikel yang ukurannya antara 4 mesh dan 48 mesh disebut pengayakan halus, sedangkan untuk yang lebih halus disebut ultra halus

Difinisi mesh

(4)

BAB II

LANDASAN TEORITIS

A. Defenisi Percobaan

Screening atau penyaringan adalah suatu proses pemisahan secara mekanik berdasarkan perbedaan ukuran partikel suatu material. Screening sering dipakai dalam skala industri, sedangkan penyaringan (sieving) dipakai untuk skala laboratorium. Dengan screening, dapat dipisahkan antara partikel lolos ayakan (btir halus) dan yang tertinggal diayakan (butir kasar). Ukuran butiran tertentu yang masih bisa melintasi ayakan dinyatakan sebagai butiran batas.

Adapun beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pengayakan, yaitu : 1. Jenis ayakan

2. Cara pengayakan 3. Kecepatan pengayakan 4. Ukuran ayakan

5. Waktu pengayakan

6. Sifat bahan yang akan diayak

Tujuan dari proses pengayakan ini adalah:

 Mempersiapkan produk umpan (feed) yang ukurannya sesuai untuk

 Untuk meningkatkan spesifikasi suatu material sebagai produk akhir.

 Mencegah masuknya undersize ke permukaan.

(5)

Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan material untuk menerobos ukuran ayakan adalah :

1. Ukuran bahan ayakan

Semakin besar diameter lubang bukaan akan semakin banyak material yang lolos.

2. Ukuran relatif partikel

Material yang mempunyai diameter yang sama dengan panjangnya akan memiliki kecepatan dan kesempatan masuk yang berbeda bila posisinya berbeda, yaitu yang satu melintang dan lainnya membujur.

3. Pantulan dari material

Pada waktu material jatuh ke screen maka material akan membentur kisi-kisi screen sehingga akan terpental ke atas dan jatuh pada posisi yang tidak teratur.

4. Kandungan air

Kandungan air yang banyak akan sangat membantu tapi bila hanya sedikit akan menyumbat screen.

Material padat yang terdapat dalam ukuran yang terlalu besar untuk dilakukan proses mekanik pada umumnya membutuhkan perlakuan fisik untuk memperkecil ukurannya.Pengecilan ukuran itu biasanya dimaksudkan untuk Memudahkan1pemisahan1campuran1material1padat.Umumnya crushing dan gri ndingsering dilakukan untuk mengubah ukuran partikel padatan yang besar menjadi partikel yang lebih kecil.

Dalam industri proses makanan, sejumlah besar produk makanan melibatkan proses pengecilan ukuran. Roller mill digunakan untuk menggerus gandum menjadi tepung. Kacang kedelai digiling, dipress dan dihancurkan untuk mendapatkan minyak dan tepungnya. Hammer mill sering digunakan untuk menghasilkan tepung kentang, tapioca atau jenis-jenis tepung lainnya. Gula dihancurkan untuk menghasilkan produk yang lebih lama.

(6)

gypsum, dan dolomite dihancurkan untuk penggunaan sebagai pengisi kertas, cat dan kertas. Bahan bakuuntuk industri semen seperti lime, alumina dan silika digiling dalam skala besar atau dalam jumlah besar.

Material padat diperkecil ukurannya dengan sejumlah metode perlakuan.C ompression atau crushingumumnya untuk memperkecil padatan. Distribusi ukuran partikel sering pula dinyatakan dalam jumlah kumulatif persen partikel yang lebih kecil dari ukuran yang ditetapkan terhadap ukuran partikel.

Istilah pemecahan dan penghalusan atau penghancurkan (size reduction) zat padat meliputi semua cara yang digunakan dimana partikel zat padat dipotong dan dipecahkan menjadi kepingan-kepingan yang lebih kecil. Produk-produk komersial biasanya harus memenuhi spesifikasi yang sangat dalam hal ukuran maupun bentuk partikel-partikelnya menyebabkan reaktifitas zat padat itu meningkat. Pemecahan itu juga memungkinkan pemisahan komponen yang tak dikehendaki dengan cara-cara mekanik. Pemecahan itu dapat digunakan untuk memperkecil bahan-bahan berserat guna memudahkan penanganannya.

Zat padat dapat diperkecil dengan berbagai cara, namun hanya ada empat cara saja yang lazim digunakan dalam mesin pemesah panghalus. Cara itu ialah : 1. Kompresi (tekanan): Pada umumnya kompresi digunakan untuk pemecahan

kasar zat padat keras, dengan menghasilkan relatif sedikit halusan.

2. Impact (pukulan): Pukulan menghasilkan hasil yang berukuran kasar, sedang dan halus.

3. Atsiri (gesekan): Atsiri menghasilkan hasil yang sangat halus dari bahan yang lunak dan tak-abrasif.

4. Pemotongan: Pemotongan memberikan hasil yang ukurannya pasti, dan kadang-kadang juga bentuknya dengan hanya sedikit dan tak ada halusan sama sekali.

(7)

Sifat-sifat massa partikel zat padat mempunyai banyak kesamaan dengan zat cair, lebih-lebih bila partikel dan tidak lengket. Massa partikel memberikan tekanan ke sisi dan dinding bejana. Massa zat padat mempunyai sifat-sifat khusus sebagai berikut:

1. Tekanannya tidak sama ke segala arah

2. Tegangan1geseryang1diperlakukan1pada1permukaan1suatu massa ditransmisi kan di seluruh massapartikel itu kecuali jika telah terjadi kegagalan.

3. Densitas massa bila bermacam-macam, tergantung pada tingkat pemampatan butir-butir yang bersangkutan.

Pengayakan merupakan salah satu metode pemisahan partikel sesuai dengan ukuran yang diperlukan. Metode ini dimaksudkan untuk pemisahan fraksi-fraksi tertentu sesuai dengan keperluan dari suatu material yang baru mengalami grinding. Ukuran partikel yang lolos melalui saringan biasanya disebut undersize dan partikel yang tertahan disebut oversize.

Ukuran ayakan dinyatakan dalam dua cara dengan angka ukuran mesh untuk ukuran kecil dandengan ukuran actual dari bukan ayakan untuk ukuran partikel yang besar. Ada beberapa perbedaan yang standar dalam penggunaan untuk ukuran mesh dan yang terpenting adalah untuk memperoleh standar tertentu yang digunakan apabila penentuan range ukuran partikel dinyatakan dengan ukuran mesh. Beberapa jenis ayakan yang sering digunakan antar lain: Grizzly, merupakan jenis ayakan statis dimana material yang akan diayak mengikuti aliran pada posisi kemiringan tertentu. Beberapa jenis ayakan lainnya yang digolongkan dalam ayakan dinamis sesuai dengan tipe gerakan yang digunakan untuk mengayak dan memindahkan material pada ayakan antara lain:

 Vibrating screen, permukaannya horizontal dan miring digerakkan pada

(8)

 Occillating xcreen, dioperasikan pada frekuensi yang lebih rendah dari vibrating screen (100-400 Hz) dengan waktu yang lebih lama, lebih linier dan tajam.

 Reciprocating screen, dioperasikan dengan gerakan menggoyang, pukulan

yang panjang (20-200 Hz). Digunakan untuk pemindahan dengan pemisahan ukuran.

 Shifting screen, dioperasikan dengan gerakan memutar dlam bidang

permukaan ayakan. Gerakan aktual dapat berupa putaran, atau gerakan memutar. Digunakan untuk pengayakan material basah atau kering.

 Resolving screen, ayakan miring, berotasi pada kecepatan rendah 910-20

rpm). Digunakan untuk pengayakan basah dari material-material yang relatif kasar, tetapi memiliki pemindahan yang kasar dengan vibrating screen.

Pengayakan (screening) adalah suatu metode untuk memisahkan partikel menurut ukuran semata-mata. Partikel yang dibawah ukuran atau yang kecil (undersize), atau halusan (fines), lulus melewati bukaan ayak, sedang yang diatas ukuran atau yang besar (oversize), atau buntut (tails) tidak lulus. Satu ayak tunggal hanya dapat memisahkan menjadi dua fraksi saja setiap kali pemisahan. Kedua fraksi disebut fraksi yang belum berukuran (unsized fraction), karena baik ukuran terbesar maupun yang terkecil daripada yang terkandung tidak diketahui. Bahan yang lulus melalui sederet ayak dengan bermacam-macam ukuran akan terpisah menjadi beberapa fraksi berukuran (sized fraction), yaitu fraksi-fraksi yang ukuran partikel maksimum dan minimumnya diketahui. Pengayakan itu kadang-kadang dilakukan dalam keadaan basah, tetapi lebih lazim lagi dalam keadaan kering.

B. Perkembangan Serta Penggunaan dalam Dunia Industri

(9)

Logam yang digunakan pun bermacam-macam, tetapi yang paling lazim ialah baja atau baja tahan karat. Ayak-ayak standar mempunyai ukuran mesh yang berkisar antara 4 in sampai 400 mesh, sedang ayak yang terbuat dari ogam yang digunakan secara komersial ada yang mempunyai lubang sehalus 1 mm.

Ayak yang lebih halus dari 150 mesh jarang dipakai, karena untuk partikel yang sangat halus cara pemisahan lain mungkin lebih ekonomis. Pemisahan partikel yang ukurannya antara 4 mesh dan 48 mesh disebut”pengayakan halus” (fine screening), sedang untuk yang lebih halus lagi dinamakan “ultra halus” (ultra fine).

Ada berbagai macam ayak yang digunakan untuk berbagai tujuan tertentu. Pada kebanyakan ayak, partikel jatuh melalui bukaan-bukaan dengan gaya gravitasi; dalam beberapa rancang tertentu partikel itu didorong melalui ayak itu dengan sikat atau dengan gaya sentrifugal. Partikel-partikel kasar jatuh dengan mudah melalui bukaan besar di dalam permukaan stasioner, tetapi partikel-partikel halus dikocok dengan sesuatu cara, dengan menggoncang, girasi (ayun-lingkar), atau vibrasi (getaran) secara mekanik atau dengan listrik.Ada berbagai macam jenis-jenis alat pemecah dan pengayak dalam industri. Masing-masing mesin ini bekerja dengan cara yang berbeda. Pada mesin pemecah, cirri kerjanya adalah kompresi (tekanan). Mesin giling menggunakan impak (pukulan) dan atsiri (kikisan), kadang-kadang dalam gabungan dengan kompresi; mesin giling ultrahalus bekerja terutama dengan atsiri. Pada mesin potong, mesin cencang, dan mesin iris, cirinya tentulah aksi potong.

(10)

Mesin Giling

Istilah penggiling atau mesin giling memberikan berbagai jenis mesin pemecah penghalus dengan tugas menengah. Hasil dari mesin pemecah biasanya dimasukkan kedalam mesin penggiling , dimana umpan itu digiling sampai menjadi serbuk. Jenis utama mesin giling komersial adalah mesin tumbuk palu dan impaktor, mesin kompresirol, mesin giling atsiri, dan mesin giling guling.

Impaktor adalah alat yang hamper menyerupai mesin tumbuk palu tugas berat kecuali bahwa alat ini tidak diperlengkapi dengan kisi atau ayak. Partikel-partikel dipecahkan dengan pukulan-pukulan saja, tanpa ada aksi gerusan seperti yang menjadi ciri pada mesin palu. Impaktor biasanya merupakan mesin pemecah primer untuk batuan atau bijih, dengan kemampuan mengolah sampai 600 ton/jam. Alat ini menghasilkan partikel yang hamper ekidimensional keluar dari mesin giling rahang atau mesin giratori.

Hasil dari suatu pengayakan adalah produk dengan ukuran-ukuran partikel tertentu. Produk dari proses pengayakan ada dua macam, yaitu:

1. Ukuran lebih besar daripada ukuran lubang-lubang ayakan (oversize) 2. Ukuran yang lebih kecil daripada ukuran lubang-lubang ayakan (undersize)

(11)

BAB III

MATERI DAN METODA

A. Materi

 Alat

 Hammer Hill

 Timbangan Analis (Neraca Analisis)

 Timbangan

 Batubatayang telah di pecah sebesar jempol tangan B. Metode

 Prosedur Kerja

1. Bahan baku yang telah di pecahkan sebesar jempol tangan di timbang. 2. Kemudian di periksa apakah alat “ HAMMER HILL” dalam keadaan baik. 3. Chock peralatan di pasang dan “ON” kan.

4. Bahan baku dimasukkan ke dalam sekat penahan HAMMER HILL. 5. Kemudian motor dalam peralatan di jalankan.

6. Product yang dihasilkan yang terkumpul di dalam kotak pengumpul di timbang kembali.

7. Di susun ayakan menurut no.mesh. No.mesh yang paling kecil di tempatkan paling atas dan no.mesh yang paling besar dan yang lebih besar lagi di tempatkan di bawahnya dan selanjutnya.

8. Kemudian di periksa apakah peralatan “VIBRATOR” dalam keadaan baik. 9. Produk dimasukkan ke dalam alat ayakan dan di tutup.

10. Kemudian dichockkan Vibrator. 11. time ditentukan selama 5 menit.

12. Motor dihidupkan dengan meng “ON”kan switch.

(12)

C. Gambar Rangkaian

Alat Pemecahan

Alat

(13)

BAB IV

HASIL KERJA PRAKTEK DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Kerja Praktek

Berat Bahan Baku : 1000 gram Bahan Jadi / Produk : 970 gram

NO DATA

NO MESH BERAT (gram)

1 8 50

2 10 65

3 14 235

4 32 110

5 42 90

6 60 125

(14)

Sisa = 30 gram Berat bahan baku = 800 gram Berat bahan jadi = 780 gram

B. Pembahasan

1. Menghitung Dp untuk setiap nomor mesh No mesh 8

= 8 inch x 2,54cm 1inchi = 20,32 cm

Dp = 2

√

1 no mesh

= 2

√

1 20,34cm

= 2

√

0,0491cm = 0,443 cm

No mesh 10

= 10 inch x 2,54cm 1inchi = 25,4 cm

(15)

= 2

√

1 25,4cm = 2

√

0,0393cm = 0,3964 cm

No mesh 14

= 14 inch x 2,54₁_inchicm = 35,56 cm

Dp = 2

√

1

no mesh

= 2

√

1 35,56cm = 2

√

0,0281cm = 0,3352 cm

No mesh 32

= 32 inch x 2,54₁_inchicm = 81,28 cm

Dp = 2

√

1

no mesh

= 2

√

1 81,28cm = 2

√

0,0123cm = 0,2218 cm

No mesh 42

(16)

Dp = 2

√

1 no mesh

= 2

√

1 106,68cm

= 2

√

0,0964cm = 0,1928 cm

No mesh 60

= 60 inch x 2,54cm 1inchi = 152,4 cm

Dp = 2

√

1 no mesh

= 2

√

1 152,4cm

= 2

√

0,0065cm = 0,1612 cm

No mesh 200

= 200 inch x 2,54cm 1inchi = 508 cm

Dp = 2

√

1 no mesh

= 2

√

1 508cm

(17)

= 0,087 cm

2. Menghitung N% No mesh 8

N % = jumlahtiap jenis produk yang dihasilkan

jumlah bahan baku x 100%

= ₈₀₀50 x 100 % = 6,25 %

No mesh 10

= 65

800 x 100 % = 8,125 %

No mesh 14

= 235

800 x 100 % = 29,37 %

No mesh 32

= 110

800 x 100 % = 13,75 %

No mesh 42

= 90

800 x 100 % = 11,25 %

(18)

N % = jumlahtiap jenis produk yang dihasilkan_{jumlah bahan baku} x 100% = 125

800 x 100 % = 15,62 %

No mesh 200

N % = jumlahtiap jenis produk yang dihasilkan_{jumlah bahan baku} x 100%

= ₈₀₀75 x 100 % = 9,37 %

3. Menghitung M % No mesh 8

M %= jumlahtiap jenis produk yang dihasilkan_{jumlah bahan jadi} x 100 % = 50

780 x 100 % = 6,41 %

No mesh 10

780 x 100 % = 8,33 %

No mesh 14

M %= jumlahtiap jenis produk yang dihasilkan

jumlah bahan jadi x 100 % = 235₇₈₀ x 100 %

= 30,12 % No mesh 32

M %= jumlahtiap jenis produk yang dihasilkan_{jumlah bahan jadi} x 100 % = ₇₈₀110 x 100 %

= 14,10 % No mesh 42

(19)

= ₇₈₀90 x 100 % = 11,53 %

No mesh 60

780 x 100 % = 16,02 %

No mesh 200

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

D. Tabulasi Data

NO DATA PERHITUNGAN

No Mesh Berat (gr) N % M % Dp (cm)

1 8 50 6,25 6,41 0,4430

2 10 65 8,125 8,33 0,3964

3 14 235 29,37 30,12 0,3352

4 ₃₂ ₁₁₀ _13,75 _14,10 _0,2218

5 42 90 11,25 11,53 0,1921

6 60 125 15,62 16,02 0,1612

7 ₂₀₀ ₇₅ _9,37 _9,61 _0,0870

(26)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

1. Semakin tinggi No mesh, maka semakin kecil nilai Dp-nya dan sebaliknya semakin rendah No Mesh semakin besar pula nilai Dp-nya.

2. Semakin banyak Jumlah berat hasil pengayakan pada suatu No Mesh maka semakin tinggi pula N% dan M%.

3. Nilai N% pada setiap No Mesh, tidak begitu jauh dari nilai M%.

4. Pada saat dilakukan pemecahan berat bahan baku pasti akan berkurang karena ada bahan yang tertinggal di dimensi Hammer Hill

B. SARAN

Untuk praktikum selanjutnya, diharapkan untuk melakukan pengayakan digunakan alat yang berfungsi dengan baik, agar hasil yang diperoleh lebih baik dan digunakan timbangan digital untuk menimbang produk nya.

DAFTAR PUSTAKA

(27)

Crristie, J. Geankoplis.(1997).Transport Process and Unit Operation.3rd Ed., Prentice-Hall Of India.

Paranita, Darni.2013.Penuntun Praktikum Operasi Teknik Kimia1.Medan:PTKI Medan.

Stanley, M. Walas.(1988). Chemical Process Equipment. 10th Butterworth Publisher USA.