Mekanisme Penggerusan Pada Ballmill, Grinding Operation

Mekanisme Penggerusan

Penngecilan ukuran pada pengggerusan, grinding tergatung pada seberapa besar peluang dari partikel bijih untuk dapat digerus. Penggerusan terjadi oleh adanya beberapa gaya yang bekerja pada partikel bijih tersebut. Gaya-gaya yang bekerja pada operasi penggerusan adalah impact, kompresi, shear/chipping dan abrasion. Gaya-gaya ini akan mengubah bentuk partikel bijih sampai melampaui batas kekuatan yang dimilikinya dan kemudian menyebabkan partikel bijih menjadi remuk.

Pada pengolahan bijih, mineral atau bahan galian umumnya dilakukan secara basah. Muatan mill terdiri dari grinding media atau media gerus, bijih dan air. Muatan ini akan tercampur dengan baik ketika  mill berputar. Media gerus akan dapat mengecilkan partikel bijih dengan satu atau beberapa gaya. Sebagian besar energy kenetik dari muatan mill akan terbuang sebagai panas, suara dan kehilangan lainnya. Hanya sebagian kecil saja yang termanfaatkan sebagai energy untuk pengecilan ukuran.

Operasi penggerusan berjalan secara kontinyu. Artinya Umpan masuk ke dalam mill melalui salah satu ujungnya secara terus-menerus dengan laju tertentu. Bijih tinggal dalam mill untuk beberapa saat  agar terjadi pengecilan ukuran dan kemudian keluar pada ujung yang lainnya.

Ukuran bijih hasil penngerusan akan tergantung pada jenis media gerus, putaran mill, tipe sirkuit dan sifat bijih yang digerus.

Saat beroperasi, mill akan berputar dan grinding media beserta bijih akan ikut terbawa naik oleh dinding mill ke arah yang lebih tinggi sampai  mencapai titik atau posisi kesetimbangan dinamiknya. Kesetimbangan dinamiknya tercapai ketika gaya berat sama dengan gaya centrifugal. Setelah titik kesetimbangan terlampaui, maka muatan akan bergerak ke bawah sesuai dengan kecepatan putar millnya.

Mekanisme penggerusan dalam ballmill dapat dilihat pada gambar di bawah.  Berdasarkan kecepatan putaran mill terdapat dua mekanisme penggerusan yaitu, cascading dan cataracting. Kedua mekanisme ini akan menghasilkan distribusi ukuran produk yang berbeda.

Mekanisme Penggerusan Bijih Mineral Pada Ballmill, Animasi

Mekanisme Penggerusan Bijih Mineral Pada Ballmill, Animasi

Mekanisme Cascading.

Pada putaran mill yang relative rendah, Muatan akan bergerak naik tidak begitu tinggi dan setelah mencapai titik kesetimbangan muatan segera kembali menggelincir atau menggelinding di atas muatan lain yang sedang bergerak ke atas. Pada Mekanisme ini pengecilan ukuran terjadi akibat gaya abrasi/attrition dan shear. Produk yang dihasilkan dengan mekanisme ini adalah  sangat halus.

Mekanisme Cataracting.

Ketika mill berputar cukup tinggi, ng akan muatan ikut berputar dan bergerak naik relatif tiinggi dengan titik kesetimbangan yang tinggi pula. Setelah kesetimbangannya tercapai, muatan akan jatuh bebas ke dasar mill. Pada mekanisme ini pengecilan ukuran terjadi akibat pengaruh gaya impact dan compressi. Produk yang dihasilkan berukuran relative kasar.

Secara skematika, perilaku muatan saat mill berputar dapat dilihat pada Gambar 1.

Putaran mill

Gambar 1. Putaran mill

Putaran Kritis.

Putaran kritis adalah Putaran mill dimana muatan mulai menempel pada dinding mill dan ikut berputar bersama mill. Pada kondisi ini tidak terjadi mekanisme pengecilan ukuran. Putaran kritis dinotasikan dengan Nc dan dapat ditentukan berdasarkan persamaan berikut:

Nc = 42,3/(D)0,5

Nc = putaran kritis dalam rpm

D = diameter mill

Besarnya nilai kecepatan kritis dalam praktek berkisar antara 50 -90 persen dari Nc, tergantung pada ukuran produk yang akan dihasilkan dan perhitungan ekonomisnya.

Pustaka:

  1. Wills, B., A., 1988, “Mineral Processing Technology”, Pergamon Press, Oxford
  2. Kelly, E.,G., 1982, “Introduction to Mineral Processing”, John Wiley & Son,  New York.
  3. http://ardra.biz
  4. http://www.youtube.com