Laporan Modul I, MG2212

Crushing (Peremukan)

Claudy Sonly Daniel (12511036) / Kelompok 5 / Kamis, 28-02-2013

Asisten : Daniel Christoffel (12510002)

Abstrak Praktikum Modul I Percobaan untuk modul

peremukkan ini bertujuan untuk memahami mekanisme

peremukan dan cara kerja alat remuk. Selain itu,

percobaan ini bertujuaan untuk memahami mekanisme

pengayakan dan cara kerja alat ayak. Hal yang harus

dilakukan pertama adalah melakuk an peremukkan

pertama dengan memasukkan feed yang seukuran 4-5cm

pada Jaw Crusher sehingga menjadi bentuk yang lebih

kecil. Lalu hasilnya dimasukkan ke dalam Roll Crusher

yang merupakan peremukkan tahap kedua. Sebagian hasil

dari Jaw Crusher dan Roll Crusher yaitu sekitar 0,5 kg

diayak dan dibuat grafik distribusi ukuran menentukan

ukuran ayakan yang meloloskan 80%.

A. Tinjauan Pustaka

Peremukan (Crushing) adalah salah satu proses dalam

tahap pertama pengolahan bijih. Tahap ini biasa disebut

kominusi (comminution) atau size reduction, yang

memiliki tujuan untuk mengecilkan ukuran bijih dan juga

untuk mempersiapkan ukuran yang tepat untuk proses

konsentrasi juga sekaligus membebaskan mineral berharga

dari gangue mineral. Kominusi ini dibagi dua yaitu

peremukan (crushing) dan penggerusan (grinding).

Dalam peremukan juga dibagi menjadi beberapa tahap

yaitu, primary crushing, secondary crushing, dan tertiary

crushing. Pada primary crushing, ukuran dikecilkan dari

ROM (Run of Mine) menjadi ukuran 8 - 6, menggunakan alat seperti Jaw crusher dan Gyratory

crusher. Sedangkan Pada secondary crushing, ukuran

direduksi dari 8- 6 hingga menjadi 3- 2. Alat dapat digunakan yaitu Jaw crusher, Gyratory crusher, Cone

crusher, dan Roll crusher. Pada tertiary crushing ukuran

direduksi dari 3- 2 hingga mejadi 3/8-1/2, dan alat yang digunakan seperti, Cone crusher, Roll crusher, dan

Hammer mill.

Jaw crusher adalah salah satu alat untuk primary crushing.

Alat ini mempunyai dua buah jaw, yang satu dapat

digerakkan (movable jaw) dan yang lainnya tidak bergerak

(fixed jaw). Sedangkan berdasarkan porosnya, jaw crusher

terbagi dalam dua macam yaitu, Blake Jaw Crusher

(dengan poros di atas) dan Dodge Jaw Crusher (dengan

poros di bawah).

Perbandingan Blake dengan Dodge Jaw Crusher, yaitu :

- Ukuran produk pada Blake Jaw lebih heterogen dibandingkan dengan Dodge Jaw yang relatif

seragam

- Pada Blake Jaw porosnya di atas sehingga gaya yang terbesar mengenai partikel yang terkecil,

sedangkan pada Dodge Jaw porosnya di bawah

sehingga gaya yang terbesar mengenai partikel

yang terbesar. Akibatnya, gaya mekanis dari

Dodge Jaw lebih besar doibandingkan dengan

Blake Jaw

- Kapasitas Dodge Jaw jauh lebih kecil dari Blake

Jaw pada ukuran yang sama

- Pada Dodge Jaw sering terjadi penyumbatan

Dalam Jaw Cruher juga terdapat berbagai istilah penting ,

yaitu :

a. Setting block : bagian dari jaw crusher untuk

mengatur agar lubang ukuran sesuai dengan yang

dikehendaki. Bila setting block dimajukan, maka jarak

antara fixed jaw dengan movable jaw menjadi lebih

pendek atau lebih dekat, dan sebaliknya.

b. Toggle : bagian dari jaw crusher yang berfungsi untuk mengubah gerakan naik turun menjadi maju mundur

c. Pitman : berfungsi untuk merubah gerakan berputar dari maju mundur menjadi gerakan naik turun

d. Movable Jaw : bagian dari jaw crusher yang dapat

bergerak akibat gerakan atau dorongan toggle

e. Fixed Jaw : bagian dari jaw crusher yang tidak bergerak/diam

f. Mouth : bagian mulut jaw crusher yang berfungsi sebagai lubang penerimaan umpan

g. Throat : bagian paling bawah yang berfungsi sebagai

lubang pengeluaran

h. Gate : jarak mendatar pada mouth i. Set : jarak mendatar pada throat

j. Closed Setting : jarak antara fixed jaw dengan movable jaw pada saat movable jaw ekstrim ke depan

k. Open Setting : jarak antara fixed jaw dengan movable

jaw pada saat movable jaw ekstrim ke belakang

l. Throw : selisih jarak pelemparan antara open setting dengan closed setting

m. Nip Angle : sudut yang dibentuk dengan garis singgung yang dibuat melalui titik singgung antara

jaw dengan batuan

n. Gape adalah jarak mendatar pada mouth yang diukur pada bagian mouth dimana umpan yang dimasukkan

bersinggungan dengan mouth. Jadi besarnya gape

selalu berubah-ubah menurut besarnya umpan.

Pecahnya batuan dari jaw crusher disebabkan adanya :

- Daya tahan batuan lebih kecil dari gaya yang menekan

- Nip angle

- Resultant gaya yang arahnya ke bawah

Gaya-gaya yang terdapat pada jaw crusher adalah :

a. Gaya tekan (aksi) b. Gaya gesek c. Gaya gravitasi

d. Gaya yang menahan (reaksi)

Sedangkan faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi jaw

crusher adalah:

- Lebar lubang bukaan - Variasi dari throw

- Kecepatan - Ukuran umpan - Reduction ratio (RR)

- Kapasitas yang dipengaruhi oleh jumlah umpan per jam dan berat jenis umpan

Roll crusher sendiri adalah alat terdiri dari dua silinder

baja dan masing-masing dihubungkan pada porosnya

masing-masing. Pada silinder ini hanya satu yang berputar

dan lainnya diam, tapi karena adanya material yang masuk

Laboratorium Pengolahan Bahan Galian

Program Studi Teknik Metalurgi

Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan

dan pengaruh silinder lainnya maka silinder ini ikut

berputar juga. Putaran masing-masing silinder tersebut

berlawanan arah sehingga material yang ada diatas roll

akan terjepit dan hancur.

Bentuk dari roll crusher ada dua macam, yaitu :

a. Rigid Roll

Alat ini pada porosnya tidak dilengkapi dengan

pegas, sehingga kemungkinan patah pada poros

sangat besar. Roll yang berputar hanya satu saja, tapi

ada juga yang keduanya berputar.

b. Spring Roll Alat ini dilengkapi dengan pegas sehingga

kemungkinan porosnya patah sangat kecil sekali.

Dengan adanya pegas maka roll dapat mundur

dengan sendirinya bila ada material yang sangat

keras, sehingga tidak dapat dihancurkan dan material

itu akan jatuh.

Bagian-bagian dari alatnya adalah :

a. Mouth (tempat bijih masuk) b. Throat (tempat bijih keluar)

c. Throw (perbedaan antara open setting dan closed setting)

Hancurnya material dalam roll crushing dibedakan

menjadi :

a. Choke Crushing

Penghancuran material tidak hanya dilakukan oleh

permukaan rol tetapi juga oleh sesama material

b. Free Crushing

Penghancuran langsung material yang masuk oleh rol

B. Data Percobaan

- Untuk Jaw crusher

Fraksi ukuran Berat (gram)

+ 12,5 mm 2050

- 12,5 mm + 6,7 mm 200

- 6,7 mm + 2,36 mm 100

- 2,36 mm + 1,18 mm 50

- 1,18 mm + 0,05 mm 25

- 0,05 mm 50

- Untuk Roll crusher

Fraksi ukuran

Berat (gram)

Gape

1,5 cm

Gape 1

cm

Gape

0,5 cm

+ 12,5 mm 256,4 36,9 6,5

- 12,5 mm + 6,7 mm 83 238 120

- 6,7 mm + 2,36 mm 25,6 116,6 176,5

- 2,36 mm + 1,18 mm 13 49,9 79,2

- 1,18 mm + 0,05 mm 4 28 49

- 0,05 mm 7,4 45,5 70,2

C. Pengolahan Data Percobaan

- Jaw crusher

Fraksi

ukuran

Berat

(gram)

% Berat

tertampung

%

Kumulatif

berat

tertampung

%

Kumulatif

berat

lolos

+

12,5

mm

2050 82.83 82.83 100.00

-

12,5

mm

+

6,7

mm

200 8.08 90.91 17.17

- 6,7

mm

+

2,36

mm

100 4.04 94.95 9.09

-

2,36

mm

+

1,18

mm

50 2.02 96.97 5.05

-

1,18

mm

+

0,05 25 1.01 97.98 3.03

-

0,05 50 2.02 100.00 2.02

Total 2475

- Roll crusher dengan gape = 1,5 cm

Fraksi

ukuran

Berat

(gram)

% Berat

tertampung

%

Kumulatif

berat

tertampung

%

Kumulatif

berat lolos

+

12,5

mm

256.40 65.84 65.84 34.16

-

12,5

mm

+

6,7

mm

83.00 21.31 87.16 12.84

- 6,7

mm

+

2,36

mm

25.60 6.57 93.73 6.27

-

2,36

mm

+

1,18

mm

13.00 3.34 97.07 2.93

-

1,18

mm

+

0,05 4.00 1.03 98.10 1.90

-

0,05 7.40 1.90 100.00 0.00

Total 389.40

- Roll crusher dengan gape = 1 cm

Fraksi

ukuran

Berat

(gram)

% Berat

tertampung

%

Kumulatif

berat

tertampung

%

Kumulatif

berat lolos

+

12,5

mm

36.9 7.17 7.17 92.83 25

-

12,5

mm

+

6,7

mm

238 46.22 53.39 46.61 12.50

- 6,7

mm

+

2,36

mm

116.6 22.65 76.03 23.97 6.70

-

2,36

mm

+

1,18

mm

49.9 9.69 85.73 14.27 2.36

-

1,18

mm

+

0,05 28 5.44 91.16 8.84 1.18

-

0,05

45.5 8.84 100.00 0.00 0.05

Total 514.90

- Roll crusher dengan gape = 0,5 cm

Fraksi

ukuran

Berat

(gram)

% Berat

tertampung

%

Kumulatif

berat

tertampung

%

Kumulatif

berat lolos

+

12,5

mm

6.5 1.30 1.30 98.70

-

12,5

mm

+

6,7

mm

120 23.93 25.23 74.77

- 6,7

mm

+

2,36

mm

176.5 35.20 60.43 39.57

-

2,36

mm

+

1,18

mm

79.2 15.80 76.23 23.77

-

1,18

mm

+

0,05 49 9.77 86.00 14.00

-

0,05 70.2 14.00 100.00 0.00

Total 501.40

Grafik hubungan kumulatif persen berat lolos dan ukuran

partikel untuk :

- Jaw crusher

y = 0.012x +0. 019

y = 80% x = F80 =

- Roll crusher (gape = 1,5 cm)

-

y = 0,025x - 0,0003

y = 80% x = P80 =

RR80 =

- Roll crusher (gape = 1 cm)

y = 0.012x +0. 019

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

0 5 10 15

Ku

mu

lati

f B

erat

Lolo

s (

%)

Fraksi Ukuran

Hubungan kumulatif persen berat lolos dan fraksi ukuran pada jaw cruher

y = 0,025x - 0,0003

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

0 5 10 15

Ku

mu

lati

f B

erat

Lolo

s (

%)

Fraksi Ukuran

Hubungan kumulatif persen berat lolos

dan fraksi ukuran pada roll crusher

(gape = 1,5 cm)

y =0.066x + 0.068

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

0 5 10 15

Ku

mu

lati

f B

erat

Lolo

s (

%)

Fraksi Ukuran

Hubungan kumulatif persen berat lolos

dan fraksi ukuran pada roll crusher (gape

= 1,0 cm)

y =0.066x + 0.068

y = 80 % x = P80 =

RR80 =

- Roll crusher (gape = 0,5 cm)

y = 0,068x + 0,189

y = 80 % x = P80 =

RR80 =

D. Analisis Hasil Percobaan

- Dari hasil di atas dapat dilihat bahwa pada jaw

crusher partikel tertampung paling banyak pada

ukuran + 12,5 mm yaitu 82.83 %. Dan setelah di plot

ke dalam grafik, dengan menggunakan regresi linier

didapat persamaan garis y = 3.7683x - 7.2876 dengan

F80 = 65.08 mm.

- Sedangkan pada roll crusher untuk gape = 1,5 cm, 1,0

cm dan 0,5 cm masing-masing partikel tertampung

paling banyak pada ukuran + 12,5 mm, - 12,5 + 6,7

mm, - 6,7 + 2,36 mm, yaitu dengan presentase

masing-masing 65.84 %, 46.22 % dan 35.20 %.

Persamaan garis untuk gape = 1,5 cm adalah dengan P80 = . Untuk gape = 1,0 cm persamaan garisnya adalah dengan P80 = . Sedangkan untuk gape = 0,5 cm persamaan garisnya adalah

dengan P80 = . - F80 ukuran partikel yang meloloskan 80% produk jaw

crusher. Sedangkan P80 ukuran partikel yang

meloloskan 80% produk roll crusher.

- Dari perbandingan antara F80 dan P80 didapat hasil

dari RR80. Penentuan nilai RR80 ini diperlukan

sebagai indikator hasil kerja crusher, keterbatasan

kerja dari mesin, dan untuk menentukan kapasitas

crusher dan efisiensi crusher - Berdasarkan hasil pengolahan data diatas, terlihat

bahwa hubungan antara ukuran ayakan dan persen

kumulatif lolos adalah berbanding lurus. Hal ini

dikarenakan semakin besar ukuran ayakan, maka akan

semakin banyak pula jumlah umpan yang akan lolos.

- Berdasarkan literatur didapat bahwa semakin besar gape dari roll crusher RR80 nya semakin kecil. Hal ini

disebabkan angle of nip dari roll crusher makin kecil

maka makin kecil pula ukuran material hasil

peremukan. Namun terdapat anomali untuk gape yang

berukuran 0.5 cm, yaitu nilainya lebih kecil

dibandingkan dengan ukuran gape 1.0 cm. Hal ini

mungkin disebabkan karena kurang akuratnya data

yang didapat oleh praktikan karena mungkin ada

ayakan material yang tidak tertampung di wadah.

- Beberapa hal yang dapat memengaruhi kerja dari proses crushing ini adalah:

a. ukuran material yang diumpankan

b. angle of nip yaitu sudut antara jaw atau roll dimana makin kecil angel of nip maka makin

kecil ukuran material hasil peremukan.

c. jenis material yang dimasukan, hal ini berkaitan dengan kekerasan, kondisi kelembaban, serta

ukuran material itu sendiri.

d. Tekstur dari jaw atau roll yang digunakan dalam proses peremukan.

e. kadar air yang digunakan (proses dilakukan

dalam suasana basah atau kering)

f. lamanya waktu peremukan - Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya reduction

ratio dari hasil peremukan adalah :

o Ukuran bukaan ayakan o Ukuran partikel mineral yang diayak

o Derajat liberasi o Jumlah mineral yang lolos atau tertampung

E. Jawaban Pertanyaan dan Tugas

1. Gape adalah ukuran bukaan tempat feed masuk ke alat

crusher atau disebut juga feed size opening.

o Pada jaw crusher, bukaan crusher = gape x lebar. o Pada gyratory crusher, bukaan crusher = gape x

diameter mantel.

o Pada cone crusher, bukaan crusher = diameter feed opening (mendekati 2 x gape).

Setting adalah pengaturan bagian-bagian dari alat

crusher. Setting dilakukan agar alat crusher dapat

berjalan dengan baik sesuai yang diinginkan.

Contohnya pada gyratory crusher, setting dilakukan

dengan membuat vertical axis naik dan turun,

sedangkah pada cone crusher, setting dilakukan

dengan membuat bowl naik dan turun.

Angle of Nip (sudut jepit):

o Pada Jaw Crusher berarti sudut antara dua

permukaan jaw plate.

o Pada Roll Crusher berarti sudut yang dibentuk oleh tangen terhadap permukaan roll pada titik

kontak dengan partikel yang akan diremukkan.

2. Reduction Ratio adalah rasio atau perbandingan antara ukuran feed yang masuk dan ukuran produk yang

keluar.

Reduction Ratio (RR) =

Limiting Reduction Ratio adalah rasio atau

perbandingan antara ukuran bukaan screen dimana

semua feed dapat masuk dan ukuran bukaan screen

dimana semua produk dapat melewatinya.

Reduction Ratio 80% adalah rasio atau perbandingan

antara ukuran bukaan screen yang dapat meloloskan

80% feed dan ukuran bukaan screen yang dapat

meloloskan 80% produk.

Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya reduction

ratio dari hasil peremukan adalah :

o Ukuran bukaan ayakan o Ukuran partikel mineral yang diayak

o Derajat liberasi

y = 0,068x + 0,189

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

120,00%

0 5 10 15

Ku

mu

lati

f B

erat

Lolo

s (

%)

Fraksi Ukuran

Hubungan kumulatif persen berat lolos

dan fraksi ukuran pada roll crusher

(gape = 0.5 cm)

o Jumlah mineral yang lolos atau tertampung

3. Berdasarkan desainnya Jaw Crusher dibagi menjadi Blake dengan Dodge Jaw Crusher, letak

perbedaannya yaitu :

o Ukuran produk pada Blake Jaw lebih heterogen dibandingkan dengan Dodge Jaw yang relatif

seragam

o Pada Blake Jaw porosnya di atas sehingga gaya yang terbesar mengenai partikel yang terkecil,

sedangkan pada Dodge Jaw porosnya di bawah

sehingga gaya yang terbesar mengenai partikel

yang terbesar. Akibatnya, gaya mekanis dari

Dodge Jaw lebih besar doibandingkan dengan

Blake Jaw

o Kapasitas Dodge Jaw jauh lebih kecil dari Blake Jaw pada ukuran yang sama

o Pada Dodge Jaw sering terjadi penyumbatan 4. Choke crushing adalah proses penghancuran material

dimana penghancuran material dilakukan oleh

permukaan roll dan juga oleh sesame material.

Contoh: Roll Crusher.

Arrested crushing adalah proses penghancuran

mineral dimana penghancuran mineral hanya

dilakukan dengan bantuan jaw saja. Contoh: Jaw

Crusher.

5. Mekanisme remuknya mineral. o Pertama ketika energi yang digunakan masih

relatif kecil terjadi abrasion (attrition) cirinya

adalah ketika produk yang dihasilkan hanya satu

bagian yang berukuran besar dan banyak partikel

yang distribusi ukurannya sangat kecil .

o Kedua ketika energi yang digunakan cukup untuk meremukan partikel maka terjadi compression

(cleavage) cirri dari fase ini adalah dihasilkan

partikel yang berukuran sedang dengan kesemua

partikel berukuran sama.

o Ketiga ketika energi peremukannya lebih dari

cukup maka terjadi fenomena impact (shatter).

Dari fase ini dihasilkan banyak partikel dengan

distribusi ukuran yang sangat luas.

6. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju partikel melewati permukaan ayakan, yaitu :

Faktor Material Faktor Mesin

- Densitas Bulk - Permukaan Screen:

Luas, Persentase area

terbuka, Ukuran

bukaan, Bentuk

bukaan, ketebalan,

Wire diameter

- Bentuk dari Kurva distribusi Ukuran

- Vibrasi : Amplitudo, Frekuensi, Arah

- Bentuk Partikel - Sudut Kemiringan

- Surface Moisture - Metode pemberian

feed pada screen

7. Ukuran dari jaw crusher dapat dinyatakan dalam bukaan (width x gape) atau setting. Untuk gyratory

juga berlaku hal serupa yaitu (gape x diameter of

mantle), roll crusher (angle of nip, gape, diameter of

roll), dan pengayak getar dalam frekuensi, mesh, dan

luas.

F. Simpulan

Peremukan (Crushing) pada pengolahan mineral

berfungsi untuk mengecilkan ukuran bijih serta

membebaskan mineral berharga dari mineral

pengotor. Sedangkan pengayakan (Screening) adalah

proses pemisahan produk berdasarkan ukuran dengan

menggunakan ayakan. Apabila ukuran partikel lebih

besar daripada ukuran lubang pada ayakan, maka

partikel akan tertahan di atas ayakan, dan sebaliknya.

Untuk mendapatkan hasil yang maksimal ayakan

biasanya memakai beberapa ukuran secara bertahap.

Nilai RR80 pada setiap percobaan menggunakan roll

crusher adalah (untuk gape = 1,5 cm); (untuk gape = 1,0 cm); dan 1.23 (untuk gape = 0,5

cm). Berdasarkan literatur didapat bahwa ada

hubungan yang berbanding lurus antara jarak antar

roll dengan RR80.

G. Daftar Pustaka

http://kuliahd3fatek.blogspot.com/2009/05/bab-ii-

pengolahan-bahan-galian.html (diakses tanggal : 6 Maret

2013)

Wills, B.A., and Napier-Munn., Mineral Processing

Technology seventh edition, Butterworth-Heinemann,

2006. (hal. 118 140)

H. Lampiran

Gambar 1 : Blake Jaw Crusher dengan double toggle

Gambar 2 : Blake Jaw Crusher dengan single toggle

Gambar 3 : Dodge Jaw Crusher

Gambar 4 : Roll Crusher

Crusher :

1. Double Toggle Jaw Crusher

Prinsip kerja : Toggle akan bergarak maju mundur pada

saat mesin dihidupkan. Kemudian membuat pitman

bergerak naik dan turun. Gerakan-gerakan inilah yang

membuat moving jaw dapat bergerak saat merermukkan

partikel yang besar. Partikel dapat remuk karena tertekan

di antara fixed jaw dan moving jaw.

2. Roll Crusher

Prinsip kerja : Sebelum mesin dihidupkan, persiapkan

dulu jarak antar roll. Kemudian material dimasukkan ke

feed kemudian feed akan remuk karena terkena pengaruh

roll yang berputar. 2 buah roll yang saling beputar ketika

material menyentuhnya, material akan tertekan di antara

roll dan remuk. Kemudian hasil yang didapat ditampung.

3. Gyratory Crusher

Prinsip kerja :

- Alat yang sangat penting yaitu vertical axis tempat mantle menempel dan axis bergantung

pada spider.

- Vertical axis berputar eccentrical dari bagian bawah disebut aksi gyratory.

- Mantle berbentuk kerucut menempel pada shell

dan memiliki diameter yang terus bertamabah

besar dari bawah ke atas.

- Mantle bersama dengan vertical axis akan

melakukan aksi gyratory dengan memberikan

tekanan ke shell.