Tag: Neraca Bahan Undersize Ayakan Screen

Pengertian Pengayakan, Pengayakan – proses screen adalah pemisahan partikel partikel berdasarkan pada ukuran relatif antara ukuran partikel yang akan diayak dengan ukuran lubang ayakan yang dilakukan secara mekanis.

Produk Screen – Produk Undersize – Produk Oversize

Untuk screen yang hanya memiliki satu ayakan (satu permukaan ayakan) akan menghasil dua produk yaitu partikel undersize dan partikel oversize.

Partikel Undersize – Underflow – UF

Partikel- partikel yang memiliki ukuran lebih kecil daripada ukuran lubang ayakan akan lolos lubang ayakan. Kelompok partikel yang lolos ayakan disebut undersize atau partikel minus atau produk halus atau underflow [UF]

Partiekl Oversize – Overflow – OF

Sedangkan partikel berkuran lebih besar dari lubang ayakan akan tinggal di atas ayakan dan mengalir keluar di ujung salah satu ayakan,

Partikel- partikel yang berukuran lebih besar ini dikelompkan sebagai oversize atau partikel plus atau produk kasar atau overflow [OF]

Mekanisme Prinsip Kerja Screen – Pengayakan,

Mekanisme gerakan atau getaran yang ditimbulkan oleh vibrator menyebabkan material di atas permukaan akan bergerak maju dan membentuk lapisan atau stratifikasi. Material kasar bergerak naik ke atas lapisan, sedangkan  material halus bergerak turun menerobos ke lapisan bawah.

Material yang menempati lapisan bawah dan ukurannya lebih kecil daripada lubang ayakan segera lolos melewati lubang dan menjadi produk undersize.

Sedangkan material yang berada di lapisan atas dan memiliki ukuran lebih besar daripada lubang ayakan akan tetap tinggal di permukaan dan ke luar sebagai produk oversize.

Faktor yang Mempengaruhi Stratifikasi Ayakan,

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

1). 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.

2). 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.

3), 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.

4). 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.

Peluang Terjadinya Pemisahan Material.,

Keberhasilan operasi pengayakan sangat tergantung kepada sebarapa besar peluang material undersize dapat lolos melewati lubang ayakan menjadi produk undersize.

Probabilitas material untuk dapat lolos melewati lubang ayakan dapat diprediksi dengan formula berikut:

P = (a – d)²/(a – b)²

P =  peluang atau probabilitas material untuk dapat lolos lubang ayakan.

a = ukurang lubang ayakan

b = tebal kawat ayakan dan

d = ukuran partikel.

Dari persamaan peluang tersebut diketahui, bahwa material yang berukuran jauh lebih kecil daripada ukuran lubang ayakan akan memiliki peluang lolos lebih besar dibandingkan material berukuran lebih besar atau hampir sama dengan lubang ayakan.

Gambar Distribusi Partikel Pada Ayakan

Gambar 1 di bawah menunjukkan jumlah partikel atau material yang lolos lubang ayakan diplot terhadap panjang ayakan.

Pengaruh stratifikasi menyebabkan material yang lolos pada daerah 2 lebih banyak dari dua daerah lainnya, yaitu daerah 1 dan 3. Daerah 2 dan 3 disebut daerah pengayakan jenuh.

Material yang berukuran hingga 75 persen dari lubang ayakan lolos di daerah ini. Sedangkan material yang mendekati ukuran lubang ayakan, near mesh lolos sebagai undersize di daerah 1.

Distribusi material yang lolos ayakan ini menunjukkan peluang dari material akibat pengaruh ukuran dan stratifikasi.

Material yang berukuran kurang dari 75 persen dari lubang ayakan akan lolos lebih awal dibanding ukuran yang lebih besar.

Parameter Unjuk Kerja Ayakan – Screen,

Besaran yang biasa digunakan untuk menyatakan keberhasilan atau unjuk kerja ayakan adalah kapasitas dan efisiensi.

Kapasitas Ayakan,

Kapasitas menyatakan jumlah material yang diayak persatuan waktu per satuan luas. Kapasitas pengayakan dapat dinaikkan dengan meningkatkan laju pengumpanan. Laju pengumpanan yang terlalu tinggi akan menurunkan efisiensi ayakan.

Kapasitas dan efisiensi cenderung saling berlawanan. Artinya setiap kenaikan kapasitas akan cenderung menyebabkan penurunan efisiensi, atau sebaliknya, setiap kenaikan efisiensi cenderung menurunkan kapasitas.

Jadi, efisiensi dan kapasitas harus dikompromikan sehingga diperoleh hasil yang terbaik untuk produk atau keuntungan.

Efisiensi Ayakan Screen,

Sedangkan Efisiensi menyatakan jumlah undersize dalam umpan yang dapat menjadi produk. Efisiensi menunjukkan perbandingan produk undersize terghadap undersize dalam umpan.

Efisiensi merepresentasikan keberhasilkan ayakan dalam memisahkan partikel berukuran lebih besar dari lubang ayakan dari pertikel berukuran lebih kecil dari lubang ayakan.

Rumus Efisiensi Screen Ayakan Pengolahan Bahan Galian,

Efisiensi screen menyatakan tingkat kemampuan screen dalam meloloskan ukuran undersize pada lubang ayakan.

Besar efisiensi ayakan dapat diekspresikan dengan menggunakan rumus berikut

E = (U_UF/U_FS) x 100%

E = effisiensi,

U_UF = massa undersize dalam produk halus (-)

U_FS = massa undersize dalam umpan feed screen,

Rumus efisiensi screen sebenarnyan merupakan rasio massa undersize dalam produk halus terhadap massa undersize dalam umpan screen.

Selain rumus di atas, efisiensi screen dapat diekspresikan dengan rumus berikut

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

E = efisiensi

UF = massa produk halus atau (massa underflow)

FS = massa umpan screen

Y_UF = fraksi undersize dalam underflow

Y_FS = fraksi undersize dalam umpan screen

(UF)(Y_UF) = massa undersize dalam underflow (produk halus)

(FS)(Y_FS ) = massa undersize dalam umpan screen

Ada juga rumus efisiensi yang dapat digunakan untuk screen yaitu

E = (Y_FS – Y_OF)Y_UF/(Y_UF – Y_OF)Y_FS atau

\mathrm{E = \frac{(Y_{FS}- Y_{OF}) Y_{UF}}{(Y_{UF}- Y_{OF}) Y_{FS}}}

Y_OF = fraksi undersize dalam produk kasar/ overflow

Penurunan rumus efisiensi ini ada di akhir artikel.

Neraca Bahan Pengayakan Screen Bahan Galian Tambang,

Secara skematik diagram operasi pengayakan – screen ditunjukkan pada gambar berikut.

Neraca bahan untuk diagram pengayakan di atas dapat ditulis seperti berikut..

Input = Output

Umpan = Produk Halus + Produk Kasar

[FS] = [UF] + [OF]

FS = massa umpan feed

UF = massa produk halus (-) lolos ayakan, massa underflow

OF = massa produk kasar (+) tak lolos ayakan, massa overflow

Neraca Bahan Undersize Ayakan Screen ,

U_FS = U_UF + U_OF

U_FS = massa undersize dalam feed

U_UF = massa undersize di dalam produk halus (-)

U_OF= massa undersize dalam produk kasar (+)

Neraca Bahan Overize Ayakan Screen,

O_FS = O_UF + O_OF

O_FS = massa oversize dalam feed

O_UF = massa oversize dalam produk halus (-)

O_OF = massa oversize dalam produk kasar (+)

Neraca Bahan Total Ayakan Screen,

U_FS + O_FS = (U_UF + O_UF) + (U_OF + O_OF)

Diketahui dari penjelasan di atas neraca bahan total adalah

[FS] = [UF] + [OF]

sehingga diperoleh besaran besaran berikut

FS = U_FS + O_FS

UF = U_UF + O_UF

OF = U_OF + O_OF

Menentukan Jumlah Total Umpan Screen,

Jumlah total umpan screen dapat dinyatakan dengan persamaan berikut

FS = UF + OF

Dengan keterangan sebagai berikut

Umpan Screen – FS

Umpan screen terdiri oversize dan undersize dan dinyatakan dengan persamaan neraca bahan berikut

FS = U_FS + O_FS

FS = massa umpan screen

U_FS = massa undersize dalam umpan screen

O_FS = massa oversize dalam umpan screen

Rumus Fraksi Undersize Dalam Umpan Screen – Y_FS

Fraksi undersize pada umpan adalah perbandingan antara massa undersize dalam umpan terhadap massa umpan.

Fraksi undersize dalam umpan screen dapat dinyatakan dengan rumus berikut

Y_FS = U_FS/FS x 100%

Y_FS = fraksi undersize dalam umpan

Y_FS = kumulatis lolos %

Produk Halus – Undersize Screen – Underflow – UF

Produk halus yang dikeluarkan oleh screen merupakan partikel yang lolos lubang ayakan atau disebut undersize.

Produk halus hanya terdiri dari partikel undersize, tidak mengandung oversize.

UF = U_UF + O_UF

UF = massa produk halus atau undersize screen atau underflow

U_UF = massa undersize dalam produk halus

O_UF = massa oversize dalam produk halus

Rumus Fraksi Undersize Dalam Underflow – Produk Halus

Fraksi undersize pada underflow adalah perbandingan antara massa undersize dalam underflow terhadap massa underflow UF.

Fraksi undersize dalam umpan screen dapat dinyatakan dengan rumus berikut

Y_UF = U_UF/UF x 100%

Y_UF = fraksi undersize dalam underflow

Y_UF = kumulatis lolos %

Produk halus hanya terdiri dari partikel undersize, tidak mengandung oversize.

Dalam hal ini O_UF = 0, artinya tidak ada patikel oversize yang masuk ke produk halus UF. Sehingga…

UF = U_UF + 0

UF = U_UF

Y_UF = U_UF/U_UF x 100%

Y_UF = 100%

Produk Kasar – Oversize Screen – Overflow – OF

Produk kasar dari screen adalah partikel yang tidak lolos lubang ayakan sehingga keluar sebagai produk oversize.

Produk kasar terdiri dari oversize yaitu partikel berukuran lebih besar dari lubang ayakan dan undersize yaitu  partikel berukuran lebih kecil dari lubang ayakan namun tidak lolos lubang ayakan.

OF = massa produk kasar (overflow)

U_OF = massa under size dalam produk kasar

O_OF = massa oversize dalam produk kasar

Rumus Fraksi Undersize Dalam Overflow Screen – Y_OF

Fraksi undersize pada overflow OF (produk kasar) adalah perbandingan antara massa undersize dalam overflow terhadap massa overflow.

Fraksi undersize dalam overflow screen OF dapat dinyatakan dengan rumus berikut

Y_OF = U_OF/OF x 100%

Y_OF = fraksi undersize dalam overflow

Y_OF = kumulatis lolos %

Beban Edar BE Ayakan – Circulating Load CL Screen,

Pada operasi sirkuit tertutup seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah, ada sejumlah massa yang dikembalikan ke alat crusher. Aliran massa ini merupakan produk oversize (OF) dari screen yang lajunya selalu sama (konstan) tidak berubah.

Beban Edar BE – Circulating Load CL adalah aliran produk oversize yang bererdar dalam sirkuit tertutup antara crusher – screen dengan laju konstan dan menjadi beban sirkuit.

Menentukan Beban Edar Circulating Load Sirkuit Crusher – Screen,

Beban edar BE atau Circulating Load Cl dapat dinyatakan dengan persamaan neraca bahan (material balance) berikut

Neraca Bahan Crusher Sirkuit Tertutup

F + BE = P_C

F = umpan baru

BE = beban edar

P_C = produk crusher = FS = umpan screen

P_C = FS

Neraca Bahan Screen Sirkuit Tertutup

P_C = BE + U_UF

U_P = massa produk undersize (Produk halus = undersize hasil screen)

BE = merupakan produk kasar dari screen, jadi sama dengan OF yang terdiri dari underize U_O dan oversize O_O atau

BE = U_OF + O_OF

Efisiensi Screen – Undersize Produk/Undersize Umpan

E = (U_UF/U_FS)

E = effisiensi,

U_UF = massa undersize yang dihasilkan, produk halus (-) (underflow)

U_FS = massa  undersize dalam umpan feed screen

U_FS = U_UF/E

Fraksi Undersize Dalam Umpan Screen

Y_FS = U_FS/FS

FS = Umpan Screen

Y_FS = Fraksi undersize dalam umpan screen

FS = U_FS/Y_FS atau

U_FS = FS.Y_FS

Substitusikan ke persamaan

U_FS = U_UF/E

Sehingga menjadi

FS.Y_FS = U_UF/E dan menjadi

FS = U_UF/(E.Y_FS)

Diketahui dari diagram alir bahwa umpan screen FS merupakan penjumlahan beban edar dengan umpan baru F.

FS = BE + F atau

BE = FS – F

substitusi persamaan ke persamaan berikut

FS = U_UF/(E.Y_FS)

sehingga menjadi

BE = U_UF/(E.Y_FS) – F

U_UF = merupakan produk halus screen sama dengan umpan baru F maka

U_UF = F

BE = F/(E.Y_FS) – F

BE = F[(1/EY_FS) – 1] atau

\mathrm{BE = F (\frac{1}{EY_{FS}} - 1)}

Rumus Beban Edar Rasio BER – Circulating Load Ration CLR

Beban edar rasio merupakan perbandingan antara Beban edar BE terhadap umpa baru F seperti berikiu

BER = BE/F

Sehingga diperoleh rumus Beban Edar Rasio BER berikut

BER = (1/EY_FS) – 1 atau

\mathrm{BER = \frac{1}{EY_{FS}} - 1}

1). Contoh Soal Perhitungan Efisiensi Ayakan Fraksi Undersize,

Hitung besar efisiensi ayakan yang memisah batu kapur dengan laju umpan 100 ton/jam. Umpan memiliki distribusi ukuran sesuai persamaan Y = 8,376 X^0,539 dan ukuran lubang ayakan adalah 65,8 mm. Ayakan menghasilkan produk undersize dengan laju 60 ton/jam

Diketahui:

Distribusi Ukuran Umpan Y_FS = 8,376 x^0,539

Ø = diameter lubang ayakan = 65,8 mm

x = ukuran partikel

FS = 100 ton/jam

UF = 60 ton/jam

Rumus Menentukan Fraksi Undersize Pada Umpan Screen,

Berat – massa undersize di umpan dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut…

Y_FS = 8,376 x^0,539

Y_FS = kumulatif lolos = fraksi undersize pada ukuran x,

x = merupakan ukuran partikel yang dapat lolos pada lubang ayakan berukuran x. Lubang ayakan adalah 65,8 mm.

Subsitusikan x =65,8

Y_FS = 8,376 (65,8)^0,539

Y_FS = 80 %.

Nilai 80% artinya persentase batu kapur yang berukuran lebih kecil daripada 65,8 mm adalah 80 persen..

Ada 80 persen dari total berat umpan yang lolos pada lubang ayakan 65,8 mm, ini artinya, persentase Undersize di umpan adalah 80 %.

Menghitung Berat Undersize Umpan,

Berat undersize di umpan dapat dirumuskan seperti berikut:

U_FS = F_S x Y_FS

Y_FS = 80%

U_FS = 100 ton/jam x 80 % = 80 ton/jam

Jadi, undersize dalam umpan feed adalah 80 ton/jam

Menentukan Massa Undersize Produk Hasil Screen,

Berat undersize produk dapat dinyatakan dengan rumus berikut…

U_UF = [UF] x Y_UF

Diketahui laju  produk  undersize yang dihasilkan adalah 60 ton/jam,

UF = 60 ton/jam

Y_UF = 100 % (karena semua lolos atau undessize). Dengan demikian berat undersize adalah

U_UF = 60 x 100%

U_UF = 60 ton/jam

Menghitung Efisiensi Screen,

Besar efisiensi ayakan dapat dihitung dengan rumus berikut

E = (U_UF/U_FS) x 100%

E = (60/80) x 100%

E = 75 %.

2). Contoh Soal Menghitung Beban Edar Pengolahan Crusher Efisiensi Screen, 

Pabrik yang mengolah bahan galian memiliki crusher yang dirangkai dengan screen seperti tampak pada gambar. Kapasitas pabrik 100 ton/jam yang menghasilkan produk crusher dengan distribusi ukuran Y = 25,8 x^0,51.

Screen yang terpasang memiliki lubang berukuran 1,5 cm dan menghasilkan efisiensi 80%. Tentukan Beban Edar yang pada terjadi pada sirkuit tertutup tersebut.

Menentukan Fraksi Undersize (1,5 cm) Produk Crusher,

Fraksi undersize produk crusher dapat ditentukan dengan cara berikut

Y_FS = 25,8 x^0,51 (kumulatif lolos = fraksi undersize untuk ukuran x)

x = merupakan ukuran partikel yang dapat lolos pada lubang ayakan berukuran x. Sedangkan lubang ayakan yang digunakan adalah 1,5 cm.

Selanjutnya substitusikan x = 1,5 cm pada persamaan Y_FS,

Y_FS = 25,8 x (1,5)^0,51

Y_FS = 31,73 %

Jadi, fraksi undersize dari ukuran 1,5 cm adalah 31,73%. Ini artinya ada 31,73 persen dari produk crusher yang berukuran lebih kecil dari 1,5 cm.

Menentukan Total Jumlah Undersize Umpan Screen,

Jumlah undersize yang ada dalam umpan screen dapat dihitung dengan cara berikut…

E = U_UF/U_FS x 100%

U_FS = U_UF/(E)

E = efisiensi

E = 80%

U_UF = massa undersize dalam produk screen

U_UF = 100 ton/jam (semua produk adalah undersize)

U_FS = massa undersize dalam umpan screen

U_FS = 100/0,8

U_FS = 125 ton/jam

Jadi, massa undersize dalam umpan screen adalah 125 ton/jam

Menentukan Total Umpan Screen,

Fraksi Undersize (1,5 cm) dalam umpan screen adalah Y_FS = 31,73%

Y_FS = Fraksi undersize dalam umpan = U_FS/F_S x 100%

FS = U_FS/Y_FS

FS = 125/(0,3174)

FS = 393,8 ton/jam

Jadi, total material yang diumpan ke screen adalah 393,8 ton/jam

Menentukan Benda Edar Sirkuit Crusher – Screen,

Beban edar BE sirkuit dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan neraca bahan pada screen seperti berikut..

FS = U_UF+ BE

U_UF = massa produk screan/underflow

BE = beban edar

BE = FS – U_UF

BE = 393,8 – 100

BE = 293,8 ton/jam

jadi, beban edar BE sirkuit crusher – screen adalah 293,8 ton/jam

Beban edar BE dapat juga dinyatakan dengan menggunakan persamaan berikut

BE = F[(1/EY_FS) – 1] atau

\mathrm{BE = F (\frac{1}{EY_{FS}} - 1)}

BE = 100[(1/(0,8 x 0,317) – 1]

BE = 100(3,94 -1)

BE = 294 ton/jam

Menentukan Beban Edar Rasio – Circulating Load Ratio CLR,

Beban edar rasio dapat dinyatakan dengan rumus berikut

BER = CLR = CL/F

CLR = Circulating load ratio

CLR = beban edar rasio

CL = circulating load = Beban edar

CL = BE = 293,8 ton/jam

F = umpan baru = 100 ton/jam

BER = 293,8/100

BER = CLR = 2,938

Beban edar rasio dapat juga ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut

BER = (1/EY_FS) – 1  atau

\mathrm{BER = \frac{1}{EY_{FS} } - 1}

BER = (1/0,8 x 0,317) – 1  atau

\mathrm{BER = \frac{1}{0,8 \, x \, 0,317} - 1}

BER = 3,94 – 1

BER = 2,94

3). Contoh Soal Perhitungan Efisiensi Screen Ayakan

Hasil analisis ayak – sieve analysis pada sampel sampel yang diambil dari sebuah operasi pengayakan – screening dapat dilihat pada table. Screening dilakukan dengan menggunakan ayakan berlubang 1,651 mm.

Tentukanlah efisiensi ayakan tersebut.

keterangan

FS = sampel dari umpan screen

UF = sampel dari underflow

OF = sampel overflow

Menghitung Efisiensi Screen Dari Tabel Analisis Ayak Sieve Analysis

Efisiensi screen yang dihitung dari data analisis ayak sampel umpan, overflow dan underflow dapat dinyatakan dengan rumus berikut.

\mathrm{E = \frac{(Y_{FS}- Y_{OF}) Y_{UF}}{(Y_{UF}- Y_{OF}) Y_{FS}}}

Dari table diketahui bahwa data yang tersaji adalah kumulatif tertampung, artinya partikel yang tidak lolos lubang ayakan atau partikel tersebut adalah oversize terhadap ukuran lubang ayakannya.

Untuk mencari kumulatif lolos atau undersize dari ukuran lubang ayakan 1,651 mm dapat dilakukan dengan cara berikut.

Y_FS = 100% – 47%  = 53% = 0,53

Artinya, di dalam umpan ada 53 persen partikel yang berukuran ukuran lebih kecil dari 1,651 mm.

Y_UF = 100% – 19,5% = 80,5% = 0,805

Artinya, di dalam produk halus atau underflow ada 80,5 persen partikel yang berukuran lebih kecil dari 1,651 mm,

Y_OF = 100% – 85% = 15% = 0,15

Artinya, di dalam produk overflow (produk kasar) ada 15 persen partikel yang berukuran lebih kecil dari 1,651 mm

Substitusikan ke rumus efisiensi screen

E = [(0,53-0,15) x (0,805)]/[(0,805-0,15) x (0,53)]  atau

E = (0,3059)/(0,3471)

E = 0,8813 atau

E = 88,13 %

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.

=========Versi Lama=========

Proses Pengayakan. Mekanisme gerakan atau getaran yang ditimbulkan oleh vibrator menyebabkan material di atas permukaan akan bergerak maju dan membentuk lapisan atau stratifikasi. Material kasar bergerak naik ke atas lapisan, sedangkan  material halus bergerak turun menerobos ke lapisan bawah.

Material yang menempati lapisan bawah dan ukurannya lebih kecil daripada lubang ayakan segera lolos melewati lubang dan menjadi produk undersize. Sedangkan material yang berada di lapisan atas dan memiliki ukuran lebih besar daripada lubang ayakan akan tetap tinggal di permukaan dan ke luar sebagai produk oversize.

Faktor yang Mempengaruhi Stratifikasi.

1. Laju pengumpanan dan kemiringan akan mempengaruhi tebal lapisan yang terbentuk di atas ayakan. Semakin besar pengumpanan, maka semakin tebal lapisan yang terbentuk. Sedangkan ayakan yang landai cenderung membentuk lapisan lebih tebal. Umumnya tebal lapisan diatur tiga kali dari ukuran lubang ayakan.
2. Tebal lapisan, frekuensi, stroke, dan kemiringan deck/permukaan ayakan akan menentukan perilaku atau gerakan material di atas ayakan.
3. Karakteristik pola siklus stroke menentukan tinggi loncatan material, seberapa sering material loncat, dan seberapa cepat material bergerak maju.
4. Kandungan air yang terdapat pada material dan adanya material sangat halus akan menyebabkan terjadinya pelekatan antar material. Material menjadi lengket, menyebabkan sulit terjadinya pemisahan.

Peluang Terjadinya Pemisahan Material.

Keberhasilan operasi pengayakan sangat tergantung kepada sebarapa besar peluang material undersize dapat lolos melewati lubang ayakan menjadi produk undersize. Probabilitas material untuk dapat lolos melewati lubang ayakan dapat diprediksi dengan formula berikut:

P = (a – d)²/(a – b)²

P adalah peluang atau probabilitas material untuk dapat lolos lubang ayakan.

a adalah ukurang lubang ayakan

b adalah tebal kawat ayakan dan

d adalah ukuran partikel.

Dari persamaan peluang tersebut diketahui, bahwa material yang berukuran jauh lebih kecil daripada ukuran lubang ayakan akan memiliki peluang lolos lebih besar dibandingkan material berukuran lebih besar atau hampir sama dengan lubang ayakan.

Gambar 1 di bawah menunjukkan jumlah partikel atau material yang lolos lubang ayakan diplot terhadap panjang ayakan. Pengaruh stratifikasi menyebabkan material yang lolos pada daerah 2 lebih banyak dari dua daerah lainnya, yaitu daerah 1 dan 3. Daerah 2 dan 3 disebut daerah pengayakan jenuh. Material yang berukuran hingga 75 persen dari lubang ayakan lolos di daerah ini. Sedangkan material yang mendekati ukuran lubang ayakan, near mesh lolos sebagai undersize di daerah 1.

Distribusi material yang lolos ayakan ini menunjukkan peluang dari material akibat pengaruh ukuran dan stratifikasi. Material yang berukuran kurang dari 75 persen dari lubang ayakan akan lolos lebih awal dibanding ukuran yang lebih besar.

Parameter Unjuk Kerja Ayakan – Screen

Besaran yang biasa digunakan untuk menyatakan keberhasilan atau unjuk kerja ayakan adalah kapasitas dan efisiensi.

Kapasitas Ayakan

Kapasitas menyatakan jumlah material yang diayak persatuan waktu per satuan luas.

Efisiensi Ayakan Screen,

Sedangkan Efisiensi menyatakan jumlah undersize dalam umpan yang dapat menjadi produk. Efisiensi menunjukkan perbandingan produk undersize terghadap undersize dalam umpan.

Rumus Efisiensi Ayakan Screen

Efisiensi ayakan dapat dinyatakan dengan formula berikut:

E = (U_P/U_F) x 100%

E = effisiensi,

U_P = berat undersize yang dihasilkan

U_F = berat undersize dalam umpan) x 100%

Kapasitas dan efisiensi cenderung saling berlawanan. Artinya setiap kenaikan kapasitas akan cenderung menyebabkan penurunan efisiensi, atau sebaliknya, setiap kenaikan efisiensi cenderung menurunkan kapasitas.

Contoh Soal Ujian Perhitungan Efisiensi Ayakan:

Hitung besar efisiensi ayakan yang memisah batur kapur dengan laju umpan 100 ton/jam. Umpan memiliki distribusi ukuran sesuai persamaan Y = 8,376 X^0,539 dan ukuran lubang ayakan adalah 65,8 mm. Ayakan menghasilkan produk undersize dengan laju 60 ton/jam

Diketahui:

Distribusi Ukuran Umpan Y = 8,376 x^0,539

Ø = diameter lubang ayakan = 65,8 mm

x = ukuran partikel

m_F = 100 ton/jam

m_F = 60 ton/jam

Rumus Menentukan Fraksi Undersize Pada Umpan Screen,

Berat – massa undersize di umpan dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut…

Y = 8,376 x^0,539

x = merupakan ukuran partikel yang dapat lolos pada lubang ayakan berukuran x

subsitusikan x =65,8

Y = 8,376 (65,8)^0,539

Y = 80 %.  Adalah persentase batu kapur yang berukuran lebih kecil daripada 65,8 mm.

Ada 80 persen dari total berat umpan yang lolos pada lubang ayakan 65,8 mm,  ini artinya, persentase Undersize di umpan adalah 80 %.

Menghitung Berat Undersize Umpan

Berat undersize di umpan dapat dirumuskan seperti berikut:

U_F = m_F x Y

Y = 80%

U_F = 100 ton/jam x 80 % = 80 ton/jam

Jadi, undersize dalam umpan feed adalah 80 ton/jam

Menghitung Efisiensi Screen

Besar efisiensi ayakan dapat dihitung dengan rumus berikut

E = (U_P/U_F) x 100%

Diketahui laju  produk  undersize yang dihasilkan adalah 60 ton/jam,

m_P = 60 ton/jam

Y = 100 % (karena semua lolos atau undessize). Dengan demikian berat undersize adalah

U_P = m_P x Y

efisiensinya adalah:

E = 60 ton/jam/80 ton/jan x 100 % = 75 %.