Tag: Diameter Mode Partikel

Pengertian Definisi Ukuran Dan Distribusi Ukuran Partikel. Ukuran partikel mineral atau bahan lainnya akan mudah ditentukan jika dimensinya relative besar dan bentuknya cukup teratur seperti bentuk kubik atau bentuk bola.

Namun, kebanyakan material alam seperti bahan galian bijih memiliki bentuk yang tidak beraturan. Bentuk yang tidak beratur menyebabkan sulitnya menentukan ukuran sebuah material, bijih bahan galian secara tepat.

Pada akhirnya, dimensi, seperti panjang, lebar, tebal atau diameter menjadi tidak memliki arti, karena terlalu banyak nilai ukuran yang dapat ditentukan. Dan ini sangat tergantung pada bagaimana cara mengukurnya.

Diameter Nominal Partikel

Agar diperoleh nilai ukuran bijih atau bahan lain yang representative dan dapat diterima oleh banyak kalangan, maka dibuat suatu standar nilai yang dapat memperkirakan ukuran yang disebut Diameter Nominal.

Nilai diameter nominal tergantung pada metoda yang dipakai untuk mengukurnya. Terdapat dua metoda yang dapat digunakan untuk menentukan diameter nominal pada pengolahan bahan galian mineral bijih.

Jenis Metoda Pengukuran Partikel.

Metoda yang umum digunakan untuk menentukan diameter partikel /material adalah metoda ayakan dan metoda sedimentasi.

Metoda Ayakan – Sieve Method

Metoda ayakan, atau sieve adalah metoda penentuan diameter nominal partikel dengan menggunakan ayakan.

Diameter nominalnya adalah ukuran lubang ayakan dan dinotasikan dengan d_a.

d_a = diameter nominal ayakan

Metoda ini biasanya dilakukan untuk partikel yang memiliki ukuran lebih besar dari 44 mikron. Partikel yang lolos lubang ayakan diberi ukuran (-) dan yang tidak lolos atau tertinggal di ayakan diberi ukuran (+).

Contoh Ukuran Diameter Nominal Partikel Metode Ayakan – Sieve Method

Misal. Sampel Bijih Gelena hasil pengecilan ukuran diayak dengan ukuran lubang 1,0 mm. Maka ukuran Bijih galena yang lolos ayakan adalah < 1,0 mm atau – 1,0 mm, sedangkan ukuran  bijih galena yang tertinggal di ayakan adalah > 1,0 mm atau + 1,0 mm

Metodo Sedimentasi – Elutriasi

Metoda Sedimentasi atau elutriasi merupakan cara penentuan diameter nominal partikel dengan menggunakan  prinsip hukum Stoke yang dinotasikan dengan d_s.

d_s = diameter nominal Stoke

Diameter nominal partikel yang diperolah dengan cara sedimentasi – elutriasi disebut diameter Stoke. Metoda ini dilakukan untuk partikel yang memiliki ukuran lebih kecil dari 44 mikron.

Rumus Hukum Stoke Ukur Diameter Nominal Partikel

Diameter nominal Stoke dinyatakan dengan rumus Hukum Stoke seperti berikut…

\mathrm{d_{S} = \sqrt{\frac{18 \mu v_{t}}{g (\rho _{s} - \rho _{f})}}}

d_s = diameter nominal Stoke

v_t = kecepatan terminal m/s

g = percepatan gravitasi m/s²

μ = viskositas Ns/m²

μ = viskositas air = 0,001 Ns/m²

Contoh Diameter Nominal Stoke Partikel Metodo Sedimentasi – Elutriasi

Dari hasil diuji metode sedimentasi diketahui, bahwa partikel dalam sampel memiliki kecepatan terminal 1,0 mm/s. Tentukan diameter nominal partikel tersesebut, jika density partikel 2,5 gram/cm³, density air 1 gram/cm³ , g = 9,8 m/s², dan viskositas air 1 x 10^-3 kg/ms

Diketahui

v_t = 1,0 mm = 0,001 m/s

g = 9,8 m/s²

ρ_s = 2500 kg/m³

ρ_f = 1000 kg/m³

μ = 1 x 10^-3 kg/ms

Menentukan Diameter Nominal Stoke Partikel Metoda Sedimentasi – Elutriasi,

Diameter nominal Stoke dinyatakan dengan rumus Hukum Stoke seperti berikut…

\mathrm{d_{S} = \sqrt{\frac{18 \mu v_{t}}{g (\rho _{s} - \rho _{f})}}}

Atau persamaan bisa dibuat seperti ini…

\mathrm{d^{2} =\frac{v_{t} 18 \mu }{g (\rho _{s}- \rho _{f})}}

Substitusikan semua besaran yang diketahui

\mathrm{d^{2} =\frac{ 0,001 \: x\: 18\: x\:  0,001}{9,8\:(2500- 1000)}}

d² = 1,22 x 10^-9

d = 3,499 x 10^-5 m  3,49927E-05

d = 34,99 mikron

Jadi, diameter nominal Stoke partikel adalah 34,99 mikron

Standar Ukuran Analisis Ayak – Mesh Sieve Analysis

Analisis ayak merupakan analisis yang dilakukan dengan menggunakan ayakan yang disusun secara seri dengan ukuran lubang besar di atas dan yang lebih kecil di bawahnya,  dan umumnya berbanding dengan akar 2 atau √2.

Pengertian Ukuran Ayakan Mesh

Yang menjadi ukuran standar adalah ukuran lubang ayakan yang terbuat dari kawat yang memiliki diameter 0,0021 inci.

Kawat dianyam sedemikian rupa, sehingga membentuk lubang sebanyak 200 buah untuk setiap inci linear.  Lubang ayakan terbentuk memiliki ukuran 0,0029 inci atau 74 mikron dan disebut 200 mesh.

Percobaan Analisis Ayak Sieve Analysis

Analisis ayak dilakukan dalam suatu alat yang terdiri dari susunan ayakan berbentuk seperti rantang dan mesin penggetar atau vibrator.

Ayakan disusun dengan lubang ayakan besar di atas dan ayakan berlubang kecil di bawah secara berurutan. Sampel 500 gram atau 1000 gram tergantung diameter ayakannya dimasukkan ke dalam ayakan teratas.

Ayakan digetar dengan memperhatikan waktu, getar, frekuensi dan stroke. Setelah selesai digetar, semua sampel dari tiap tiap ayakan ditimbang. Data ukuran dan berat tertampung disajikan dalam table.

Diameter Rata Rata Partikel

Diameter rata rata partikel dapat dinyatakan sebagai diameter rata rata arithmetic, geometry, mode dan median seperti berikut..

Diameter Rata Rata Arithmetic

Diameter rata rata arithmetic partikel dapat dinyatakan dengan menggunkan rumus seperti berikut

d_n = (d_n.mak + d_n.min)/2

Diameter Rata Rata Geometry

Diameter rata – rata geometry partikel dapat diekspresikan dengan menggunakan rumus seperti berikut..

d_n = (d₁. d₂ . d₃ …d_n)^1/N

N = banyaknya partikel

log d_n = ∑ (N log d_n)/∑N

Diagram  Histogram Diameter Mode Partikel

Diameter mode partikel adalah ukuran diameter yang ditentukan dengan mengambil ukuran puncak pada puncak grafik histogram. Ukuran ini menunjukkan ukuran yang paling banyak muncul.

Gambar histogram yang menunjukkan hubungan frekuensi dan diameter partikel. Ukuran diameter mode tidak cocok untuk digunakan dalam pengolahan bahan galian mineral bijih.

Diameter Median Partikel

Diamater median adalah ukuran diameter partikel yang dinotasikan dilambangkan dengan d₅₀ yang menyatakan 50 persen lolos dan 50 persen tertampung pada kurva kumulatif

Representasi Ukuran Dan Distribusi Partikel

Cara yang paling umum merepresentasikan ukuran dan distribusi partikel adalah menggunakan grafik atau kurva dengan memplot data berat kumulatif lolos dan ukuran lubang ayakan.

Jika persen berat kumulatif lolos dan ukuran lubang ayakan dinyatakan dalam bilangan logaritmik, maka grafiknya disebut grafik Gaudin-Schuhmann.

Distribusi ukuran hasil operasi peremukan atau crushing yang direpresentasikan dengan grafik Gaudin-Schuhmann dapat dinyatakan dengan persamaan berikut:

Y = 100 (x/k)^m

Y = persen kumulatif berat lolos

x = ukuran partikel/lubang ayakan, micron

k = modulus ukuran,

Nilai k menunjukkan ukuran terbesar teoritis, perpotongan grafik dengan ukuran pada 100 persen lolos.

m = modulus distribusi,

Nilai m menunjukkan rentang, atau selang ukuran, merupakan kemiringan dari kurva.

Size Range – Rentang Ukuran Partikel

Rentang ukuran (size range) menunjukkan ukuran dari sekelompok partikel yang dinyatakan dengan ukuran terbesar dan ukuran terkecil.

Fraksi Ukuran Partikel

Fraksi ukuran menyatakan bagian dari kelompok partikel yang mempunyai dua batas ukuran. Analisis ayak membagi kelompok partikel dalam fraksi-fraksi.

Distribusi Ukuran Partikel

Distribusi ukuran menyataka distribusi fraksi ukuran dari suatu kelompok partikel.

Bentuk Dan Dimensi Partikel

Bentuk partikel dapat dinyatakan dengan dimensi yang dinotasikan A, B, dan C yang ditentukan berdasarkan ketentuan berikut:

A = dimensi terpanjang dari pertikel

B = dimensi terpanjang yang tegak lurus A

C = dimensi terpanjang yang tegak lurus A dan B

Bentuk materialnya ditentukan dengan ukuran relative A, B dan C seperti berikut…

Jika A > B, maka partikel berbentuk acicular atau bentuk jarum.

Jika C < B, maka partikel berbentuk flat, tabular, atau pipih.

Jika A dan C mendekati B, partikel berbentuk kubus dan bila bersudut tumbul membentuk spheriodal.

Contoh Bentuk Partikel

Beberapa contoh bentuk partikel mineral bijih dapat dilihat pada gambar di bawah

Adapun bentuk mineral bijih yang munkin adalah: Mineral Bijih Bentuk Spherical Rounded Accicular Flakey Cubic Angular Cylindrical ,

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.
14. http://www.cleanair.com/Services/AnalyticalServices