Screen Ayakan: Tujuan Jenis Punched Plate – Woven Wire – Grizzly, Jenis Vibrator Sscreen Unbalance Pulley Sumbu Eksentrik Electromagnet

Pengertian Screening:  sieving atau pengayakan merupakan operasi pemisahan partikel atau material secara mekanis yang didasarkan pada perbedaan ukuran. Operasi pengayakan biasanya dilakukan untuk partikel atau material berukuran relative kasar.

Ukuran Partikel Oversize Undersize

Prinsip pemisahan ayakan didasarkan pada ukuran relatif antara ukuran partikel dengan ukuran lubang ayakan. Partikel- partikel yang memiliki ukuran lebih kecil daripada ukuran lubang ayakan akan lolos ayakan.

Kelompok partikel ini disebut undersize atau partikel minus. Sedangkan partikel- partikel yang berukuran lebih besar daripada lubang ayakan akan tertinggal di atas ayakan. Partikel ini dikelompkan sebagai oversize atau partikel plus

Operasi Ayakan Screen

Operasi pemisahannya dilakukan dengan melewatkan partikel- partikel di atas ayakan atau screen yang memiliki lubang dengan ukuran tertentu. Pengayakan dilakukan dengan alat yang disebut ayakan atau screen seperti: grizzly yang terbuat dari batang- batang sejajar atau plat berlubang, atau anyaman kawat berlubang.

Tujuan Pengayakan, Screening.

Adapun tujuan diterapkannya operasi pengayakan screeen pada pengolahan mineral diantaranya adalah

1). Operasi diterapkan untuk mengendalikan ukuran partikel yang akan masuk atau harus keluar dalam unit atau alat tertentu. Mengeluarkan undersize atau mengeluarkan oversize tergantung persyaratan operasi berikutnya

2). Screen digunakan untuk menghasilkan produk dengan ukuran dan atau selang ukuran tertentu untuk dijual sesuai dengan persyaratan konsumen pembeli.

4). Pada beberapa kasus, screen dipakai untuk mendapatkan efisiensi tinggi dari suatu operasi secara keseluruhan.

Tujuan Khusus Screen – Pengayakan

Disamping tujuan tersebut, ada operasi pengayakan dengan tujuan tertentu, yaitu: scalping dan pencucian.

Tujuan Khusus Scalping

Scalping adalah operasi pengayakan yang bertujuan untuk mengeluarkan sejumlah kecil oversize dari umpan.

Tujuan Khusus Pencucian

Pencucian adalah operasi yang bertujuan menghilangkan material halus yang menempel pada material kasar. Karena mencuci, maka operasinya ditambah dengan air, atau biasa disebut pengayakan basah.

Jenis Permukaan Ayakan, Screen Surface

Model lubang pada permukaan ayakan dapat berupa pelat berlubang atau punched plate,  Anyaman Kawat atau Woven Wire atau Mesh, dan Batang Sejajar atau Grizzly

Jenis Permukaan Ayakan Pelat Berlubang, Punched Plate

Pelat berlubang, atau punched plate yaitu pelat yang biasanya terbuat dari baja yang diberi lubang dengan bentuk tertentu. Contoh bentuk lubang dapat dilihat pada gambar di bawah.

Selain pelat yang terbuat dari baja, bahan yang umum digunakan untuk ayakan adalah karet keras atau plastic. Karet atau plastic digunakan untuk memisah material yang abrasive atau digunakan pada lingkungan yang korosif.

Jenis Permukaam Ayakan Anyaman Kawat, Woven Wire, Mesh

Ayakan dari anyaman kawat. Kawat terbuat dari metal yang dianyam membentuk dan menghasilkan bentuk dan ukuran lubang tertentu.

Umumnya lubang berbentuk bujur sangkar, namun dapat pula bentuk yang lainnya, seperti segi enam,  atau bentuk lainnya.

Jenis Pemukaan Ayakan Batang Sejajar, Grizzly

Ayakan dari batang sejajar, atau biasa disebut grizzly atau rod-deck surface. Permukaan ayakan ini terbuat dari batang-batang atau rel atau rod yang disusun sejajar dengn jarak atau celah tertentu.

Ayakan grizzly dapat bergerak, bergetar atau diam. Umumnya digunakan untuk operasi scalping.

Dalam operasinya ayakan dapat bergetar atau diam. Namun umumnya ayakan adalah bergetar.

Grizzly merupakan satu contoh ayakan yang diam. Gerakan dari ayakan ditimbulkan oleh penggetar atau vibrator.

Penggetar Ayakan, Screen Vibrator.

Kebanyakan ayakan dioperasikan dengan menggunakan cara digetarkan, walaupun ada ayakan yang dioperasikan dalam keadaan tanpa getaran yaitu grizzly.

Vibrator yang umum digunakan sebagai penggetar ayakan diantaranya adalah Unbalance Pulley, Sumbu eksentrik, dan Electromagnet

Unbalance Pulley – Vibrator Screen

Unbalance Pulley adalah pulley yang terbuat dari material yang tidak homogeny. Ada bagian dari pulley yang lebih berat dari bagian lainnya. Jika pulley diputar, akan menimbulkan gerakan atau getaran pada ayakan. System  vibrator ini digunakan untuk beban yang rendah.

Sumbu Eksentrik – Vibrator Screen

Sumbu eksentrik adalah vibrator yang gerakan atau putaran sumbunya menimbulkan gerakan bolak-bailk secara eksentrik atau getaran. System Vibrator ini digunakan untuk beban yang besar.

Electromagnet – Vibrator Screen

Electromagnet adalah system vibrator yang ditimbulkan oleh adanya listrik dan medan magnet. Getaran yang ditimbulkan memiliki frekuensi yang tinggi. System vibrator ini digunakan untuk memisahkan material berukuran halus.

Faktor yang Mempengaruhi Operasi Ayakan,

Beberapa faktor yang mempegaruhi keberhasilan operasi pengayakan diantaranya laju pengumpanan, kemiringan permuakaan ayakan, tebal lapisan, siklus stroke, dan kandungan air pada material.

1). Material Yang Diayak

Material yang diumpan merupakan variabel operasi yang berpengaruh pada tingkat keberhasilan operasi pengayakan.  Beberapa sifat material yang mempengaruhi pengayakan adalah ukuran, bentuk, density, fraksi undersize dan oversize dalam umpan.

2). Laju Pengumpanan Ayakan

Laju pengumpanan akan mempengaruhi tebal lapisan yang terbentuk di atas ayakan. Semakin besar pengumpanan, maka semakin tebal lapisan yang terbentuk.

2). Kemiringan Deck Permukaan Ayakan

Ayakan yang landai cenderung membentuk lapisan lebih tebal. Sedangakan ayakan yang curam akan menghasilkan lapisan yang tipis. Umumnya tebal lapisan diatur tiga kali dari ukuran lubang ayakan.

3), Tebal Lapisan Di Atas Ayakan

Tebal lapisan di atas ayakan akan menentukan efisiensi dan produktivitas. Baik lapisan material yang terlalu tipis maupun terlalu tebal akan menurunkan efisiensi.

Lapisan material yang tipis diperoleh ketika laju pengumpanan rendah atau deck terlalu curam. Lapisan material yang tebal diperoleh pada laju umpan tinggi atau deck terlalu landai

4). Siklus Getaran (Frekuensi + Stroke)

Siklus getaran terdiri dari frekuensi dan stroke – amplitodo. Pola siklus ayakan akan menentukan perilaku atau gerakan material di atas ayakan.

Karakteristik pola siklus getaran menentukan tinggi loncatan material, seberapa sering material loncat, dan seberapa cepat material bergerak maju.

Frekuensi menentukan seberapa sering partikel di atas permukaan ayakan bergetar untuk bergerak maju. Stroke akan menentukan seberapa tinggi loncatan partikel di atas ayakan.

5). Kandungan Air Umpan

Kandungan air yang terdapat pada material dan adanya material sangat halus akan menyebabkan terjadinya pelekatan antar material. Material menjadi lengket, menyebabkan sulit terjadinya pemisahan.

Contoh Penggunaan Screen Grizzly Pada Pengolahan Bahan Galian,

Penggunaan screen pada pengolahan bahan galian dan posisinya pada sirkuit operasi crusher – screen dapat dilihat pada gambar di bawah. Sirkuit menggunakan dua screen yaitu Grizzly dan screen ayaman atau plate screen.

Grizzly dipasang untuk menerima bahan galian yang datang dari tambang. Pemasangan Grizzly berfungsi untuk mengeluarkan material berukuran kecil atau undersize agar tidak ikut diremuk oleh jaw crusher.

Material undersize Grizzly merupakan material berukuran lebih kecil dari open side setting atau bukaan keluaran crusher. Sehingga material undersize ini berpeluang tidak akan teremukkan oleh crusher dan hanya akan mengurangi kapasitas.

Screen ayaman atau plat yang dipasang setelah crusher berfungsi mengeluarkan material undersize hasil crusher dan mengembalikan material oversize ke crusher.

Efisiensi Screen – Ayakan

Tingkat keberhasilan pengayakan – screening menunjukkan kemampuan screen dalam meloloskan partikel undersize yang terkandung dalam umpan ke lubang ayakan sehingga terpisah dari partikel oversize-nya.

Umpan feed yang masuk ke screen mengandung partikel undersize dan oversize. Mekanisme ayakan akan memisahkan partikel undersize dan oversize berdasarkan ukuran lubang ayakan menjadi dua produk yaitu produk halus dan produk kasar.

Produk halus merupakan kelompok partikel partikel berukuran lebih kecil dari lubang ayakan dan disebut sebagai undersize. Partikel undersize keluar dari bagian bawah ayakan dan disebut sebagai underflow.

Produk kasar merupakan produk screen yang mengandung partikel partikel berukuran lebih besar dari lubang ayakan yang kemudian disebut sebagai oversize. Partikel oversize keluar dari bagian atas permukaan ayakan yang kemudian disebut sebagai overflow.

Jika dalam umpan terdapat 50 kg partikel undersize dari total umpan 100 kg dan screen mampu meloloskan 40 kg undersizenya, maka tingkat kemampuan pisah screen adalah …

E = (40/50) = 0,8

E = 80 %

Angka E merupakan rasio atau perbandingan massa undersize yang terkandung dalam produk (keluaran output) dengan massa undersize yang terkandung dalam umpan (input) screen.

Nilai E menunjukkan tingkat mampu pisah screen yang disebut efisiensi screen. Angka 80% menunjukkan bahwa screen hanya mampu memisah 80 persennya (40 kg)  dari total undersize (50 kg) yang terdapat di dalam umpan.

Jika nilai efisiensi screen diekpresikan dengan rumus menjadi seperti berikut..

E = (Y_UF x UF)/(Y_FS x FS) x 100%

E = efisiensi

Y_UF = fraksi undersize dalam produk halus screen (underflow)

UF = massa produk screen (underflow)

Y_FS = fraksi undersize dalam umpan

FS = massa umpan feed

Daftar Pustaka:

1. Wills, B., A., 1988, “Mineral Processing Technology”, Pergamon Press, Oxford
2. Wills, B.A. and T.J. Napier-Munn., 2006, “Minerral Processing Technology, Elsevier Science And Technology Book, Queensland
3. Kelly, E.,G., 1982, “Introduction to Mineral Processing”, John Wiley & Son, New York.
4. Currie, M. John, 1973, “Unit Operation in Mineral Processing”, British Columbia Institue of Technology, British Columbia, Burnaby
5. Mular, L., Andrew, 2000, “Elements of Mineral Process Engineering”, Unversity of British Columbia, Vancouver, B. C., V6T 1Z4, Canada.
6. Gupta, A. Yan, D. S., 2006, “Mineral Processing Design and Operation”, Perth, Australia.
7. Gaudin, AM., 1939, “Principles of Mineral Dressing”, Mc. Graw Hill Book Company Inc, New York.
8. Taggart AF., 1987, “Hand Book of Mineral Dressing”, John Willey and Sons, New York.
9. King, R.P, 2001, “Modeling & Simulation of Mineral Processing Systems, Department of Metallurgical Engineering, University of Utah, USA.
10. Evertsson, C.M. and Bearman, R.A., “1997, “Investigation of interparticle breakage as applied to cone crushing, Minerals Engineering, vol. 10, no. 2, February, pp. 199-214.
11. Metso Minerals., 2008, “Crushing and Screening Handbook”, 3rd ed., Tampere: Metso Minerals).
12. , 2006, “Basics in Minerals Processing”, 5th Edition, Section 4 – Separations, Metso Minerals.
13. Pryor A. EJ., 1965, “Reader In Mineral Dressing”, University of London, Mining Publication, Salisbury House, London.