Teori, Tipe, Jenis Alat Mesin Penggerusan, Grinding

Definisi Pengertian Penggerusan, Grinding

Operasi penggerusan merupakan tahap akhir dari operasi pengecilan ukuran bijih, atau kominusi. Pada tahap ini bijih dikecilkan ukurannya sampai pada ukuran pemisahan. Mekanisme pengecilannya melibatkan gaya-gaya seperti impact, kompresi, attrition/abrasi dan shear.

Bijih mempunyai ukuran optimum yang ekonomis agar dapat dipisah secara mekanik dengan memanfaatkan sifat-sifat fisiknya. Ukuran optimumnya tergantung pada ukuran liberasi dari mineral berharga atau gangue dan ukuran pemisahan yang diperlukan pada proses berikutnya.

Bijih yang kurang tergerus, akan menghasilkan bijih berukuran kasar dan mineral berharga tidak terbebaskan dari ikatannya dengan gangue. Hasil konsentrasi tidak optimum, yang direpresentasikan oleh recovery yang rendah atau kadar yang rendah. Kurang tergerusnya bijih dapat dilihat dari pemakaian energi yang rendah. Sebaliknya bila bijih tergerus berlebihan, maka penggerusan  akan menghasilkan ukuran bijih yang terlalu halus. Hal ini dapat menghasilkan bijih dengan liberasi yang tinggi. Hasil pemisahan dapat meningkatkan kadar mineral berharga dalam konsentrat, namun ukuran yang terlalu halus dapat menurunkan recovery. Bijih yang tergerus berlebihan menyebabkan pemakaian energi yang besar.

Operasi penggerusan, grinding dapat dilakukan secara kering atau basah. Beberapa kriteria yang digunakan untuk penentuan grinding dilakukan secara kering atau basah adalah:

  1. Pengolahan berikutnya dilakukan secara basah atau kering. Pengolahan mineral/bijih pada umumnya dilakukan secara basah. Pada umumnya operasi konsentrasi atau pemisahan mineral dilakukan dengan cara basah. Namun penggerusan klingker untuk menghasilkan semen selalu cara kering.
  2. Penggerusan cara basah memerlukan energi lebih kecil dibanding cara kering.
  3. Klasifikasi/sizing lebih mudah dan memerlukan ruang yang lebih kecil dibandingkan cara kering.
  4. Lingkungan pada penggerusan cara basah relatife lebih bersih dan tidak memerlukan peralatan untuk menangkap debu.
  5. Penggerusan cara kering mensyaratkan bijih yang betul-betul kering. Sehingga memerlukan operasi pengeringan terlebih dahulu.
  6. Pada penggerusan cara basah, konsumsi media gerus dan bahan pelapis relative lebih banyak, karena terjadi korosi.

Peralatan Gerus, Penggerus.

Penggerusan dilakukan dalam alat yang disebut penggerus atau Tumbling Mill berbentuk tabung silinder yang berputar pada sumbu harisontalnya. Di dalam tabung selinder terdapat media gerus, atau grinding media, bijih yang akan digerus dan air, untuk operasi cara basah.

Ball Mill

Gambar 1. Ball Mill

Penggerusan cara basah menggunakan air sebagai campuran bijih, membentuk persen solid tertentu. Persen solid menyatakan perbandingan dalam berat antara berat padatan, atau bijih terhadap berat pulp, atau slurry, atau campuran padatan dan air.

Tipe Alat Penggerus

Berdasarkan pada media gerusnya, grinding media, alat penggerus dapat dibedakan:

1. Ball Mill, menggunakan media gerus berbentuk bola yang terbuat dari baja. Diameter media gerus bervariasi mulai dari 25 sampai 150 centimeter. Panjang mill, L dan diameternya , D, relative sama, L = D. Berdasarkan cara pengeluaran produknya, atau dischargeball mill dibedakan menjadi overflow mill dan grate discharge mill.

  • Pada overflow mill, produk hasil penggerusan keluar dengan sendirinya pada ujung satunya, ujung pengeluaran.
  • Sedangkan pada grate discharge mill, produk keluar melalui saringan yang dipasang pada ujung pengeluaran. Produk dapat keluar dengan bebas, permukaan dalam mill rendah, lebih rendah dari overflow. Hal ini dapat menghindari terjadinya overgrinding.
Gambar  Skematika Ball Mill

Gambar 2.  Skematika Ball Mill

Air yang digunakan pada ball mill akan membentuk kekentalan tertentu, sehingga pulp dapat melekat dan meyelimuti bola dan liner. Pulp harus relative encer agar pulp dapat bergerak dengan leluasa di dalam mill. Ball mill biasanya beroperasi dengan 70 – 80 persen solid, padatan.

2. Rod Mill, menggunakan media gerus berbentuk batang selindern yang panjangnya hampir sama dengan panjang mill. Media gerus biasanya terbuat dari baja dan disusun sejajar dalam mill. Dimensi Panjang, L jauh lebih besar daripada diameter, D, L > D, biasanya panjang mill 1,5 sampai 2,5 kali diameternya.

Rod mill diklasifikasikan berdasarkan cara mengeluarkan produknya.

  • Overflow mill, umpan masuk dari salah satu ujung mill, dan keluar dari ujung lainnya secara overflow. Overflow mill paling banyak digunakan pada penggerusan cara basah.
Skematika Rod  Mill, Overflow Mill

Gambar 3. Skematika Rod Mill, Overflow Mill

  • Centre peripheral discharge mill, umpan masuk pada kedua ujung mill, dan produk keluar dari bagian tengan shell. Penggerusan dapat dengan cara basah maupun cara kering. Mill ini menghasilkan produk yang relative kasar.
Skematika Rod  Mill, Centre Peripheral Discharge  Mill

Gambar 4. Skematika Rod Mill, Centre Peripheral Discharge Mill

  • End peripheral discharge mill, umpan masuk pada salah satu ujung mill, dan produk keluar dari ujung yang lainnya melalui shell. Mill ini biasanya digunakan untuk penggerusan cara kering.
Skematika Rod  Mill, End Peripheral Discharge  Mill

Gambar 5. Skematika Rod Mill, End Peripheral Discharge Mill

Pada cara basah air berfungsi sebagai alat transportasi untuk membawa bijih yang sudah berukuran halus ke tempat yang sesuai dengan ukurannya. Bijih yang sudah halus akan terdorong air ke arah pengeluaran. Rod mill umumnya beroperasi dengan 30 – 35 persen solid, padatan.

3. Pebble Mill, media gerus menggunakan batuan yang sangat keras. Mill ini memiliki Dimensi panjang mill, L relative sama dengan diameter mill, L = D

4. Autogeneous Mill, media gerus menggunakan bijih itu sendiri. Dimensi panjang mill, L relative lebih kecil daripada diameter mill-nya, L < D.  Pada mill ini bijih akan menggerus bijih. Penggerusan dilakukan terhadap bijih yang datang dari tambang atau bisa dari keluaran operasi peremukan tahap pertama. Penggerusan dapat dengan cara basah atau kering, dan mekanisme penggerusannya sama dengan ball mill.

Autogeneous Mill, dapat dilakukan dengan atau dalam ball mill, cascade mill atau aerofall mill. Cascade mill berupa mill yang memiliki diameter 3 sampai empat kali panjang mill. Sedangkan aerofall seperti cascade, namun pada liner dipasang sekat yang dapat membawa bijih ke tempat yang lebih tinggi.

  • Autogeneous seluruhnya, bijih dari tambang dapat masuk langsung ke dalam mill. Seluruh muatan mill adalah bijih dari tambang dan saling gerus.
  • Autogeneous sebagian, muatan mill berupa bongkah-bongkah besar bijih dicampur dengan bijih yang telah diremuk dengan alat lain. Pada mill ini bongkah-bongkah besar bertindak sebagai media gerus.
  • Semi Autogeneous, bijih dari tambang dicampur dengan media gerus, bola baja pejal. Jadi isi mill adalah bijih dari tambang langsung masuk mill dan tercampur dengan media gerus yang sudah ada dalam mill.

5. Tube Mill, media gerus menggunakan bola baja. Dimensi panjang mill, L biasanya jauh lebih besar dari diameternya, L > D. Mill terbagi dalam beberapa kompartemen. Bisa dua, tiga atau bahkan bisa empat kompartemen.

Menentukan Jumlah Ball Mill

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

Gambar:

  1. http://ardra.biz
  2. http://www.zd-ballmill.com/