MAKALAH TENTANG KOMINUSI DAN LIBERASI OLEH : PRISTONI LUMBANTORUAN (03021281722081) RAPHAEL CHARISMADINATA SILITONGAN (03021281722060) UNIVERSITAS SRIWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN 2020 1 BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Mineral dan bijih logam banyak ditemukan di dalam kulit bumi. Kulit bumi merupakan lapisan terluar dari bumi yang memiliki ketebalan hingga mencapai 1200 km, lapisan ini sering juga disebut dengan lithosfir (lithosphere). Definisi dari mineral itu sendiri adalah zat anorganik yang terbentuk secara alami yang memiliki komposisi kimia dan struktur kristal tertentu, contoh dari mineral adalah galena (PbS), chalcopyrite (CuFeS ), dan lain sebagainya. Mineral terdapat pada batu-batuan (rocks) di kulit bumi yang dapat tersusun sebagai monomineral atau gabungan dari beberapa jenis mineral lain. Sedangkan definisi dari bijih adalah deposit mineral yang mengandung satu atau lebih jenis logam yang dapat diekstrak atau diolah menjadi logam secara ekonomis. Mineral dapat dikategorikan kedalam beberapa kelas yang disusun berdasarkan komposisi kimia (anion) dari mineral yaitu kelas silikat, karbonat, sulfat, halida, oksida, phospat, native element, sulfida, borates, nitrates, molybdates. Kebanyakan dari bijih yang diolah berasal dari kelas oksida dan sulfida. Pengolahan mineral (mineral dressing) adalah salah satu tahapan dalam kegiatan pertambangan dimana tujuan dari pengolahan mineral adalah untuk meningkatkan kadar logam berharga dengan cara membuang bagian-bagian dari bijih yang tidak diinginkan. Secara umum, setelah proses mineral dressing akan dihasilkan tiga kategori produk, yaitu : 1. Konsentrat, dimana logam-logam berharga terkumpul dan dengan demikian kadarnya menjadi tinggi. 2. Tailing, dimana bahan-bahan tidak berharga (bahan ikutan, gangue mineral) terkumpul. 3. Middling, yang merupakan bahan pertengahan antara konsentrat dan tailing. 2 Pada poses pengolahan, terdapat proses kominusi. Kominusi adalah proses mereduksi ukuran butir atau proses meliberasi bijih. Yang dimaksud dengan proses meliberasi bijih adalah proses melepaskan bijih tersebut dari ikatnnya yang merupakan gangue mineral Pada kominusi, bijih atau mineral dari tambang yang berukuran besar lebih daripada 1 meter dapat dikecilkan menjadi bijih berukuran kurang daripada 100 mikron. Pada umumnya bijih, mineral atau bahan galian dari tambang masih berukuran cukup besar. Sehingga sangat tidak mungkin dapat secara langsung digunakan atau diolah lebih lanjut. Bijih atau mineral dalam ukuran besar biasanya berkadar sangat rendah dan terikat dengan mineral pengotornya. Liberasi mineral berharga masih rendah pada ukuran bijih yang besar. Sehingga untuk dapat diolah dan untuk dapat meningkatkan kadar mineral tertentu harus melalui operasi pengecilan ukuran terlebih dahulu. Operasi pengecilan ukuran bijih umumnya dibagi dalam dua tahapan yaitu: operasai peremukan (crushing) dan operasi penggerusan (grinding). 1.2. Tujuan Tujuan dari makalah ini antara lain : 1. Untuk mengetahui pengertian dan tujuan dari kominusi. 2. Untuk mengetahui tahapan-tahapan dalam proses kominusi serta alat-alat yang digunakan dalam proses tersebut. 1.3. Metode Penulisan Penulisan makalah ini dilakukan dengan cara studi literatur, yaitu dengan mencari bahan-bahan pustaka yang menunjang pembuatan makalah yang diperoleh dari media informasi yang berkaitan. 3 BAB II PEMBAHASAN II.1. Pengertian Kominusi Kominusi adalah proses mereduksi ukuran butir atau proses meliberasi bijih. Yang dimaksud dengan proses meliberasi bijih adalah proses melepaskan bijih tersebut dari ikatnnya yang merupakan gangue mineral. Pada prinsipnya tujuan dari proses kominusi antara lain : 1. Membebaskan ikatan mineral berharga dari gangue-nya. 2. Menyiapkan ukuran umpan sesuai dengan ukuran operasi konsentrasi atau ukuran pemisahan. 3. Memenuhi keinginan konsumen atau tahapan berikutnya. Salah satu besaran yang penting dalam operasi kominusi adalah rasio ukuran bijih awal terhadap ukuran bijih hasil atau produk, atau biasa disebut dengan reduction ratio atau rasio reduksi. Nilai dari Reduction ratio akan berpengaruh terhadap kapasitas produksi dan juga berpengaruh terhadap energi produksi. Pada operasi crushing, reducction ratio biasanya berkisar antara dua sampai dengan sembilan. Prinsip peremukan yang digunakan dalam proses kominusi adalah adanya gaya luar yang bekerja atau diterapkan pada bijih dan gaya tersebut harus lebih besar dari kekuatan bijih yang akan diremuk. Mekanisme peremukannya tergantung pada sifat bijihnya dan bagaimana gaya diterapkan pada bijih tersebut. Setidaknya ada empat gaya yang dapat digunakan untuk meremuk atau mengecilkan ukuran bijih. 1. Compression, gaya tekan. Peremukan dilakukan dengan memberi gaya tekan pada bijih. Peremukannya dilakukan diantara dua permukaan plat. Gaya diberikan oleh satu atau kedua permukaan plat. Pada Kompresi, energi yang digunakan hanya pada sebagian lokasi, bekerja pada sebagian tempat. Terjadi ketika Energi yang digunakan hanya cukup untuk membebani daerah yang kecil 4 dan menimbulkan titik awal peremukan. Alat yang dapat menerapkan gaya compression ini adalah: jaw crusher, gyratory crusher dan roll crusher. 2. Impact, gaya banting. Peremukan terjadi akibat adany gaya impak yang bekerja pada bijih. Bijih yang dibanting pada benda keras atau benda keras yang memukul bijih. Gaya impak adalah gaya compression yang bekerja dengan kecepatan sangat tinggi. Dengan gaya Impact, energi yang digunakan berlebihan, berkerja pada seluruh bagian. Terjadi ketika energi yang digunakan berlebih dari yang dibutuhkan untuk peremukan. Banyak daerah yang menerima beban berlebih. Alat yang mampu memberikan gaya impak pada bijih adalah impactor, hummer mill. 3. Attrition atau abrasion. Peremukan atau pengecilan ukuran akibat adanya gaya abrasi atau gesekan. Peremukan dengan Abrasi , Gaya hanya bekerja pada daerah yang sempit (dipermukaan) atau terlokalisasi. Terjadi ketika energi yang digunakan cukup kecil, tidak cukup untuk memecah/meremuk bijih. Alat yang dapat memberikan gaya abrasi terhadap bijih adalah ballmill, rod mill. 4. Shear, potong. Pengecilan ukuran dengan cara pemotongan, seperti dengan gergaji. Cara ini jarang dilakukan untuk bijih. II.2. Tahapan Kominusi Kominusi terbagi dalam 3 tahap, yaitu : II.2.1. Primary Crushing Merupakan tahap penghancuran yang pertama, dimana umpan berupa bongkah-bongkah besar yang berukuran +/- 84 x 60 inchi dan produk berukuran 4 inchi. Beberapa alat untuk primary crushing antara lain : 1. Jaw Crusher Alat ini mempunyai dua jaw, yang satu dapat digerakkan (swing jaw) dan yang lainnya tidak bergerak (fixed jaw). Berdasarkan porosnya jaw crusher terbagi dalam dua macam : a. Blake Jaw Crusher, dengan poros di atas b. Dodge Jaw Crusher, dengan poros di bawah Perbandingan Dodge dengan Blake Jaw Crusher, yaitu : 5 a. Ukuran produkta pada Blake Jaw lebih heterogen dibandingkan dengan Dodge Jaw yang relatif seragam b. Pada Blake Jaw porosnya di atas sehingga gaya yang terbesar mengenai partikel yang terkecil c. Pada Dodge Jaw porosnya di bawah sehingga gaya yang terbesar mengenai partikel yang terbesar sehingga gaya mekanis dari Dodge Jaw lebih besar doibandingkan dengan Blake Jaw d. Kapasitas Dodge Jaw jauh lebih kecil dari Blake Jaw pada ukuran yang sama e. Pada Dodge Jaw sering terjadi penyumbatan Gambar 2.1 Bagian-bagian Jaw Crusher Gambar 2.2 Perbandingan Blake dan Dodge Jaw Crusher 6 2. Gyratory Crusher Crusher jenis ini mempunyai kapasitas yang lebih besar jika dibandingkan dengan jaw crusher. Gerakan dari gyratory crusher ini berputar dan bergoyang sehingga proses penghancuran berjalan terus menerus tanpa selang waktu. Berbeda dengan jaw crusher yang proses penghancurannya tidak kontinu, yaitu pada waktu swing jaw bergerak ke belakang sehingga ada material-material yang tidak mengalami penggerusan. Kapasitas gyratory crusher tergantung pada : a. Sifat alamiah material yang dihancurkan, seperti kekerasan, keliatan dan kerapuhan b. Permukaan concave dan crushing head terhadap umpan akan mempengaruhi gesekan antara material dengan bagian pemecah (concave dan head) c. Kandungan air, seting, putaran dan gape Perbedaan antara gyratory dan jaw crusher adalah : a. Pemasukan umpan pada jaw crusher tidak kontinyu sedangkan pada gyratory crusher pemasukan umpan dilakukan secara kontinyu b. Gyratory crusher berukuran lebih besar dan bagian-bagiannya tidak mudah dilepas c. Kapasitas gyratory crusher lebih besar daripada jaw crusher, karena pemasukan umpan dapat kontinyu dan penghancurannya merata d. Pemecahan pada jaw lebih banyak tekanan, tetapi pada gyratory crusher gaya geseknya lebih besar walaupun ada gaya tekannya. Pada gyratory kalau berputarnya cepat, produkta yang dihasilkan relatif kecil. 7 Gambar 2.3. Bagian-bagian Gyratory Crusher II.2.2. Secondary Crushing Merupakan tahap penghancuran kelanjutan dari primary crushing, dimana umpan berukuran lebih kecil dari 6 inchi produkta berukuran 0.5 inchi. Beberapa alat untuk secondary crushing antara lain : 1. Cone Crusher Alat ini merupakan secondary crusher yang penggunaannya lebih ekonomis.Cone crusher hampir sama dengan gyratory crusher, perbedaannya terletak pada : a. crushing surface terluar bekerja sedemikian rupa sehingga luas lubang pengeluaran dapat bertambah b. crushing surface terluar bagian atasnya dapat diangkat sehingga material yang tidak dapat dihancurkan dapat dikeluarkan Macam-macam cone crusher : a. Simon Cone Crusher Alat ini dibagi menjadi dua jenis, yaitu : - standart crusher type, yaitu untuk mereduksi umpan yang berukuran kasar - short head crusher type, yaitu untuk mereduksi umpan berukuran halus b. Telsmith Gyrasphere Crusher Crushing head dari alat ini berbentuk bulat (sphere) yang terbuat dari baja dengan cutter shell bergerak naik turun. 8 Dalam cone crusher, crushing head berbentuk rata dan perbandingan antara tinggi dengan diameternya 1 : 3. Umpan dari cone crusher harus dalam keadaan kering karena jika basah akan mengakibatkan choking. Gambar 2.4. Bagian-bagian Cone Crusher 2. Hammer Mill Hammer mill dipakai dalam secondary crusher untuk memperkecil produk dari primary crushing dengan ukuran umpan yang diperbolehkan adalah kurang dari satu inch. Alat ini merupakan satu-satunya alat yang berbeda cara penghancurannya dibandingkan alat secondary crushing lainnya. Pada hammer mill proses penghancuran menggunakan shearing stress, sedangkan pada secondary crushing lainnya menggunakan compressive stress. Gambar 2.5. Bagian-bagian Hammer mill 9 3. Roll Crusher Alat ini terdiri dari dua silinder baja dan masing-masing dihubungkan pada as (poros) sendiri-sendiri. Silinder ini hanya satu saja yang berputar dan lainnya diam, tapi karena adanya material yang masuk dan pengaruh silinder lainnya maka silinder ini ikut berputar juga. Putaran masing-masing silinder tersebut berlawanan arah sehingga material yang ada diatas roll akan terjepit dan hancur. Bentuk dari roll crusher ada dua macam, yaitu : a. Rigid Roll Alat ini pada porosnya tidak dilengkapi dengan pegas, sehingga kemungkinan patah pada poros sangat besar. Roll yang berputar hanya satu saja, tapi ada juga yang keduanya berputar. b. Spring Roll Alat ini dilengkapi dengan pegas sehingga kemungkinan porosnya patah sangat kecil sekali. Dengan adanya pegas, maka roll dapat mundur dengan sendirinya bila ada material yang sangat keras, sehingga tidak dapat dihancurkan dan material itu akan jatuh. Gambar 2.6. Bagian-bagian Roll Crusher II.3. Fine Crushing (Grinding Mill) Merupakan tahap pengurangan ukuran dalam batas ukuran halus yang diinginkan. Tujuan Grinding : a. Mengadakan liberalisasi mineral berharga b. Mendapatkan ukuran yang memenuhi persyaratan industri 10 c. Mendapatkan ukuran yang memenuhi persyaratan proses selanjutnya Alat yang digunakan : 1. Ball Mill Mill ini merupakan sebuah silinder horizontal dengan diameter sama dengan panjangnya, yang dilapisi dengan suatu plat. Alat ini memiliki suatu silinder yang terisi dengan bola baja. Cara kerjanya yaitu dengan diputar, sehingga material yang dimasukkan hancur oleh bola-bola baja. Biasanya diameter ball mill sama dengan panjang ball mill. Gambar 2.7. Bagian-bagian Ball Mill 2. Rod Mill Media grinding dari alat ini berupa batang-batang besi/baja yang panjangnya sama dengan panjang mill. Cara kerjanya dengan diputar, sehingga batang baja terangkat lalu jatuh dan menjatuhi material yang ada dalam rod mill sehingga hancur. Gambar 2.8. Bagian-bagian Rod Mill 11 BAB III KESIMPULAN Dari hasil pembahasan makalah ini, dapat diambil kesimpulan, yaitu : 1. Kominusi adalah proses mereduksi ukuran butir atau proses meliberasi bijih. Yang dimaksud dengan proses meliberasi bijih adalah proses melepaskan bijih tersebut dari ikatnnya yang merupakan gangue mineral. 2. Tahapan dalam proses kominusi antara lain : a. Primary crushing, alat yang digunakan adalah jaw crusher dan gyratory crusher b. Secondary Crushing, alat yang digunakan adalah cone crusher, hammer mill dan roll crusher c. Fine crushing (grinding mill), alat yang digunakan adalah, ball mill dan rod mill 12