PENGHANCURAN DAN PENGAYAKAN
0
komentar
PENGHANCURAN
DAN PENGAYAKAN
1.
Tujuan
Memisahkan
partikel-partikel berdasarkan ukuran fraksi-fraksi yang diinginkan dari suatu
material hasil proses penghancuran. ( grinding)
2.
Alat
dan Bahan yang digunakan
-
Satu set ayakan ukuran 20,28,35, 48, 65,
100, 150 dan 200 mesh
-
1 kg kuarsa atau batubara
3.
Dasar
Teori
Pengayakan
(sieving) meruapakan salah satu
metode pemisahan sesuai dengan ukuran yang dikehendaki. Pengayakan biasanay
dilakukan terhadap material yang telah mengalami proses penghancuran (grinding). Partikel yang lolos melalui
ukuran saring tertentu disebut sebagai undersize dan partikel yang tertahan
diatas saringan tertentu diatas saringan disebut oversize. Bebarapa ayakan yang
sering digunakan atara lain :
-
Grizzly, merupakan jenis ayakan dimana
material yang diayak mengikuti aliran pada posisi kemiringan tertentu.
-
Vibrating screen, ayakan dinamis dengan
permukaan horizontal dan miring, digerakkan pada frekuensi 1000 – 7000 Hertz.
Satuan kapasitas tinggi dengan efisiensi pemisahan yang baik, digunakan untuk
interval ukuran partikel yang luas.
-
Oscillating screen, ayakan dinamis pada
frekuensi yang lebih rendah dari vibrating screen (100 – 400 Hz) dengan waktu
yang lebih lama, lebih linier dan tajam.
-
Recipracating screen, ayakan dinamis
yang dioperasikan dengan gerakan mengoyangkan, pantulan yang panjang (20 – 200
Hz).
-
Shifting screen, ayakan dinamis yang
dioperaiskan dengan gerakan memutar dalam bidang permukaan ayakan. Gerakan
aktual dapat berupa putaran atau getaran memutar. Digunakan untuk pengayakan
material basah atau kering.
-
Revolving screen, ayakan dinamis dengan
posisi miring, berotasi pada kecepatan rendah (10 – 20 rpm). Digunakan untuk
pengayakan basah dari material – material relatif kasar.
Secara
umum tujuan daro size reduction atau pemecah atau pengecilan ukuran adalah
sebagai berikut :
1.
Menghasilkan padatan dengan ukuran
maupun spesifik permukaan tertentu
2.
Memecahkan bagian dari mineral atau
kristal dari persenyawaan kimia yang terpaut dalam padatan tertentu
Beberapa cara untuk memeperkecil ukuran
zat padat dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai cara berkut :
1. Kompresi
tekanan)
2. Impak
(pukulan)
3. Atrisi
(gesekan)
4. Pemotongan
Kompresi umumnya digunakan utnuk
pemecahan kasar zat padat keras, dengan menghasilkan relatif sedikit halusan.
Pukulan menghasilkan hasil yang berukuran kasar, sedang dan halus.Berdasarkan
ukuran zat padat yang akan dikecilkan (umpan), maka peralatan pemecah atau pengecilan ukuran dibedakan atas
1. Pemecah
kasar, yaitu menghasilkan padatan dengan ukuran umpan antara 2 sampai 96 inchi
2. Pemecah
antara, yaitu menghasilkan padatan dengan ukuran 1 sampai 3 inchi
3. Pemecah
halus , yaitu menghasilkan padatan dengan ukuran 0,25 sampai 0,5 inchi
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 :
- Ukuran lebih besar daripada ukuran lubang-lubang ayakan (oversize).
- Ukuran yang lebih kecil daripada ukuran lubang-lubang ayakan (undersize)
- Ukuran lebih besar daripada ukuran lubang-lubang ayakan (oversize).
- Ukuran yang lebih kecil daripada ukuran lubang-lubang ayakan (undersize)
Dalam proses industri, biasanya digunakan material
yang berukuran tertentu dan seragam. Untuk memperoleh ukuran yang seragam, maka
perlu dilakukan pengayakan. Pada proses pengayakan zat
padat itu dijatuhkan atau dilemparkan ke permukaan pengayak. Partikel yang di
bawah ukuran atau yang kecil (undersize), atau halusan (fines),
lulus melewati bukaan ayak, sedang yang di atas ukuran atau yang besar (oversize),
atau buntut (tails) tidak lulus. Pengayakan lebih lazim
dalam keadaan kering (McCabe, 1999, halaman 386).
Beberapa hal yang
perlu diperhatikan dalam pengayakan, yaitu:
- Jenis ayakan
- Cara pengayakan
- Kecepatan pengayakan]
- Ukuran ayakan
- Waktu pengayakan
- Sifat bahan yang akan diayak
Tujuan dari proses pengayakan ini adalah:
[Taggart,1927]
- Mempersiapkan produk umpan (feed) yang ukurannya sesuai untuk beberapa proses berikutnya.
- Mencegah masuknya mineral yang tidak sempurna dalam peremukan (Primary crushing) atau oversize ke dalam proses pengolahan berikutnya, sehingga dapat dilakukan kembali proses peremukan tahap berikutnya (secondary crushing).
- Untuk meningkatkan spesifikasi suatu material sebagai produk akhir.
- Mencegah masuknya undersize ke permukaan.
Pengayakan biasanya dilakukan dalam keadaan kering untuk material kasar, dapat optimal sampai dengan ukuran 10 in (10 mesh). Sedangkan pengayakan dalam keadaan basah biasanya untuk material yang halus mulai dari ukuran 20 in sampai dengan ukuran 35 in.
Permukaan ayakan yang digunakan pada screen
bervariasi, yaitu: [Brown,1950]
- Plat yang berlubang (punched plate, bahan dapat berupa baja ataupun karet keras.
- Anyaman kawat (woven wire), bahan dapat berupa baja, nikel, perunggu, tembaga, atau logam lainnya.
- Susunan batangan logam, biasanya
digunakan batang baja (pararel rods).
Sistem bukaan dari permukaan ayakan juga bervariasi, seperti bentuk lingkaran, persegi ataupun persegi panjang. Penggunaan bentuk bukaan ini tergantung dari ukuran, karakteristik material, dan kecepan gerakan screen.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan
material untuk menerobos ukuran ayakan adalah :
1. Ukuran buhan ayakan
Semakin besar diameter lubang bukaan akan semakin banyak material yang lolos.
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.
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.
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.
Kandungan air yang banyak akan sangat membantu tapi bila hanya sedikit akan menyumbat screen.
Alat Ayakan
Berdasarkan gerak pengayak, alat ayakan dibagi
menjadi 2 jenis:
- Stationary screen
- Dynamic screen.
Beberapa alat ayakan :
1.
Stationary
2.
Grizzly
3.
Vibrating
4.
Oscillating
5.
Reciprocating
6.
Tromel/Revolving
Faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan
screen:
- kapasitas, kecepatan hasil yang diinginkan.
- Kisaran ukuran ( size range),
- Sifat bahan : densitas, kemudahan mengalir (flowability),
- Unsur bahaya bahan : mudah terbakar, berbahaya, debu yang ditimbulkan.
- Ayakan kering atau basah.
Pemilihan
screen berdasarkan ukuran disajikan di fig. 19 – 14 (Perry, 7th ed.).
Kapasistas
Screen
Kapasitas screen secara umum tergantung pada:
[Kelly,1982]
1. Luas penampang screen
2. Ukuran bahan
3. Sifat dari umpan seperti; berat jenis, kandungan air, temperature
4. Tipe mechanical screen yang digunakan.
1. Luas penampang screen
2. Ukuran bahan
3. Sifat dari umpan seperti; berat jenis, kandungan air, temperature
4. Tipe mechanical screen yang digunakan.
Diameter
partikel rata-rata (Dpw) dirumuskan dengan persamaan :
Harga Harga Dpw = ∑Xi . Dp Mean
Dpw = Diameter rata-rata
Xi = Fraksi massa
Dp Mean =Diamaeter
rata-rata antar ayakan
4.
Prosedur Kerja
1. Siapkan
satu set ayakan seperti ukuran di atas
2. Hancurkan
kuarsa atau batubara
3. Lakukan
pengayakan
4. Timbang
masing-masing fraksi lolos ayakan tersebut
5.
Data Pengamatan
·
Percobaan 1
Waktu
( t ) : 45 menit
Kecepatan
: 30 rpm
Pengayakan
500 gram batubara
|
Mesh
|
Dpi
( mm )
|
Massa
( gr )
|
Fraksi
Xi
|
Dpi mean
( mm )
|
Fraksi
Komulatif
|
Xi . Dpi Mean
( mm )
|
|
9
|
2,00
|
206,8
|
0,4161
|
-
|
1,000
|
-
|
|
12
|
1,40
|
50,7
|
0,1020
|
1,7
|
0,898
|
0,1734
|
|
16
|
1,00
|
45,3
|
0,0911
|
1,2
|
0,8069
|
0,1093
|
|
26
|
0,63
|
48,8
|
0,0982
|
0,815
|
0,7087
|
0,0800
|
|
42
|
0,35
|
53,6
|
0,1079
|
0,49
|
0,6008
|
0,0528
|
|
65
|
0,20
|
36,5
|
0,0735
|
0,275
|
0,5273
|
0,0202
|
|
130
|
0,112
|
28,3
|
0,0569
|
0,156
|
0,4704
|
0,0088
|
|
270
|
0,05
|
14,6
|
0,0294
|
0,081
|
0,441
|
0,0024
|
|
Pan
|
-
|
12,4
|
0,0294
|
0,025
|
0,4161
|
0,0006
|
|
|
∑
|
497
|
1,000
|
|
0,4475
|
|
·
Percobaan 2
Waktu
( t ) : 45 menit
Kecepatan
: 60 rpm
Pengayakan
500 gram batubara
|
Mesh
|
Dpi
( mm )
|
Massa
( gr )
|
Fraksi
Xi
|
Dpi mean
( mm )
|
Fraksi
Komulatif
|
Xi . Dpi Mean
( mm )
|
|
9
|
2,00
|
204,0
|
0,4096
|
-
|
1,000
|
-
|
|
12
|
1,40
|
50,4
|
0,1012
|
1,7
|
0,8988
|
0,1720
|
|
16
|
1,00
|
45,3
|
0,0919
|
1,2
|
0,8069
|
0,1103
|
|
26
|
0,63
|
50,2
|
0,1008
|
0,815
|
0,7061
|
0,0821
|
|
42
|
0,35
|
52,9
|
0,1062
|
0,49
|
0,5999
|
0,0520
|
|
65
|
0,20
|
35,4
|
0,0711
|
0,275
|
0,5288
|
0,0195
|
|
130
|
0,112
|
26
|
0,0522
|
0,156
|
0,4786
|
0,0081
|
|
270
|
0,05
|
5,5
|
0,0110
|
0,081
|
0,4656
|
0,0009
|
|
Pan
|
-
|
27,9
|
0,0560
|
0,025
|
0,4096
|
0,0014
|
|
|
∑
|
498,1
|
1,000
|
|
0,4463
|
|
6.
Perhitungan
Massa = Hasil Penimbangan – Massa Ayakan
Fraksi Xi =
Dpi Mean =
Fraksi Komulatif =
Fraksi Komulatif (1) – Fraksi Xi (1)
Xi Dpi Mean (mm) = Fraksi Xi x Dpi Mean
Harga Dpw = ∑Xi .
Dp Mean
-
Percobaan 1 = 0,4475 mm
-
Percobaan 2 = 0,4463 mm
7.
Analisa
Percobaan
Dari percobaan
yang telah dilakukan dapat dianalisa bahwa percobaan ini bertujuan untuk
memisahkan partikel-partikel berdasarkan ukuran fraksi-fraksi yang dinginkan
dari suatu material hasil proses penghancuran (grinding). Pada Praktikum kali
ini material yang akan dipastikan adalah batubara. Pengayakan dilakukan
sebanyak 2 kali dengan kecepatan rpm yang berbeda yaitu 30rpm dan 60rpm. Partikel
yang lolos melalui tangan tertentu disebut sebagai undersize dan partikel yang
tertahan diatas disebut oversize. Pada alat pengayakan, susuanan alat disusun
berdasarakan jumlah mesh yang terkecil sampai yang terbesar. Dimana semakin
besar ukuran ayakan maka semaki kecil ukuran lubang dalam inchi atau lmeter,
yaitu 2,0; 1,4; 1,00; 0,63; 0,35; 0,20; 0,12; 0,05 mm.
Pada
percobaan jumlah batubara yang akan diayak yaitu 500 gram. Kemudian material
tersebut dimasukkan ke dalam alat screeming. Lalu diatur kecepatan pertama pada
30 rpm selama 45 menit. Dimana didapatakan jumlah keseleruhan setelah diayak
selama 45menit yaitu 497gram dari hasil semula 500gram, jadi sekitar 3gram yang
hilang dari proses pengayakan Selanjutnya diayak lagi dengan kecepatan 60rpm
selama 45 menit. Dan setelah 45 an menit didapat jumlah material 498,1gram.
Setelah percobaan didapatkan jumlah dari tiap ayakan pada kecepatan berbeda.
Hal tersebut dikarenakan pengaruhi oleh efesiensi massanya dimana semakin besar
rpm maka material yang diayak juga semakin banyak. Jadi semakin besar ukuran
mesh pada ayakan maka semakin kecil diameter partikel yang lolos. Dimana
pengayakan ini dipengaruhi oleh bentuk lubang ayakan, celah dan interval
ayakan, ukuran partikel, kapasitas ayakan dan keefektifan dan variabel dalam
proses pengayakan.
8.
Kesimpulan
Berdasarkan
percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :
-
Pengecilan ukuran adalah penghancuran
dan pemotongan mengurangi ukuran bahan padat dengan kerja mekanis, yaitu membaginya
menjadi partikel-partikel yang lebih kecil.
-
Pengayakan atau penyaringan adalah
proses pemisahan secara mekanik berdasarkan perbedaan ukuran.
-
Beberapa yang perlu diperhatikan dalam
pengayakan yaitu jenis ayakan, cara pengayakan, kecepatan pengayakan, ukuran
ayakan, waktu pengayakan, serta sifat bahan yang akan diayak.
-
Dpw yang didapat :
·
Percobaan 1 : 0,4475 mm
·
Percobaan 2 : 0,4463 mm
DAFTAR
PUSTAKA
Fadarina.2013.penuntun praktikum satuan operasi I. Palembang
: Politeknik Negeri Sriwijaya.
Hilda-rosalina.blogspot.com/2012/11/pengayakan-dan-penghancuran_1010.html.
Gambar Alat
LAPORAN TETAP
SATUAN OPERASI
PENGHANCURAN
DAN PENGAYAKAN
DISUSUN
OLEH
KELOMPOK
3 :
EKA ANDRIAN SAPUTRA ( 061230400294
)
RAHMAT AKBAR MUZATA ( 061230400304 )
RUT PURNAMA SARI ( 061230400306 )
SENJA DEWI KINANTI ( 061230400307 )
TRI RAHMA AGUSTRIANI (
061230400308 )
YUSERLI (
061230400311 )
TEKNIK
KIMIA
POLITEKNIK
NEGERI SRIWIJAYA
TAHUN
AKADEMIK
2013
