Particle Size_kelompok 2

Particle SizeMineral ProcessingKelompok 2 : Fadhli (0906489113) Fanny Agustina H (0906489126) Febbyka Rachmanda (0906489145) Havid Aqoma K (0906489151) Insani Mukhlisa (0906489164)Mineral Processing (MMS220804)

1

Mineral Processing

Particle Size Analysis

Mineral Processing (MMS220804)

2

ContentIntroduction Particle Size and Shape Sieve Analysis Sedimentation Method Elutration Techniques Microscope Sizing Electrical Resistance Method Laser Beam Particle Size Analysis Online Particle Size AnalysisMineral Processing (MMS220804)

Air pollution emissions

3

Introduction Proses pengolahan bijih bertujuan untuk mengatur ukuran partikel bijih, menghilangkan bagian-bagian yang tidak diinginkan, meningkatkan kualitas, kemurnian atau grade bahan yang diproduksi. Fungsi utama dari analisa ukuran partikel adalah untuk mendapatkan data kuantitatif mengenai ukuran dan distribusi ukuran suatu partikel dari material.


4

Introduction


5

Particle Size and ShapeA. Particle Size

Tujuan: Menentukan kualitas (quality) hasil grinding dan derajat kebebasan unsur penganggu di suatu ukuran tertentu Menentukan ukuran optimum feed pada proses untuk efisiensi maksimum Menentukan data kuantitatif mengenai ukuran dan distribusi ukuran dari partikel dalam suatu material


6

Particle Size and ShapeAnalogi Perhitungan Ukuran:

Spherical Particle Diameter Cubic Irregular Particle Panjang Diagonal (Diagonal Length) Equivalent Diameter

Strokes Diameter (Sedimentation dan Eutration) Projected Area Diameter (Microscopically) Sieve Aparture Diameter (Sieving)


7

Particle Size and Shape Metode Pengukuran Particle Size :


8

Particle Size and ShapeParameter-Parameter yang Mempengaruhi Pemurnian Bijih Logam :Friksi (Friction)

Kegunaan (Advantages) :

Studi Perbandingan Efisiensi dari jenis Cru her / Grinder

H

t Tr n f r Kalkulasi Luas Permukaan Partikel

Reaksi Kimia Kalkulasi Energi untuk Mengubah P rticle Size

Proteksi Mineral di Pori-Pori

Sifat FluidaMineral Processing (MMS220804)

Kalkulasi Efisiensi Klasifikasi Cl ifier9

Particle Size and ShapeB. Particle ShapeBentuk Partikel (Particle Shape):


10

Sieve AnalysisA. Test Sieves

Range ukuran partikel: 100 10,000 microns (wire mesh/ metal sieves) 5 100 microns (micro mesh) Prinsip Kerja (Working Principle) : Memasukkan sampling dalam jumlah tertentu pada tumpukan sieve (saringan), partikel bahan yang ukurannya lebih kecil dari ukuran apperture akan jatuh ke sieve berikutnya, yang lebih besar tertinggal, sehingga pada selang waktu tertentu didapatkan distribusi ukuran bahanMineral Processing (MMS220804) 11

Sieve AnalysisAda 2 Macam Jenis Sieve, yaitu :

Sieve Jaringan Kawat (Wire Weave Sieves)

Sieve Pelat Berlubang (Hole Plate Sieves)


12

Sieve AnalysisBSS 410 Wire Mesh Sieves


13

Sieve AnalysisApperture

Ukuran dari lubang yang terbentuk dari jalinan kawat pada sieve, atau terbentuk karena proses pelubangan pelat Banyaknya jumlah lubang tiap 1 inch2 dapat dilakukan secara proses basah maupun proses kering

Mesh

Sieving

Agitation

Ukuran yang Halus (Pengadukan) Ukuran Partikel Mendekati Bulat

Sieving est Ideal


14

Sieve AnalysisPengaturan Lubang pada Plat Sieve (Plate Sieves)


15

Sieve Analysis Jenis-jenis ukuran lubang penyaring ini sudah banyak digunakan, yang paling populer diantaranya German Standard DIN 4188 ASTM Standard, E11 The American Tyler Series The French Series, AFNOR The British Standard, BSS 410.Mineral Processing (MMS220804) 16

Sieve AnalysisRangkaian Sieve yang Dipakai dalam Penelitian Bijih Logam

Vibrating Sieve Shaker


17

Sieve Methods

Throw-Action Sieving

Horizontal Sieving

Tapping Sieving

Gerakan throw-action ini memungkinkan partikel yang memiliki ukurang mesh lebih besar dari lubang akan jatuh kembali, bergesekkan dan akhirnya dapat melewati lubang.

Digunakan untuk sampel yang berbentuk needleshaped, flat, long atau fibrous

Menghasilkan hasil yang lebih baik dibanding hrow-Action Sieving


18

Sieve AnalysisB. Sub-Sieve Techniques

Prinsip Kerja (Working Principle ) :Digunakan untuk analisa ukuran partikel bijih logam yang berada dibawah 75 Qm (praktek < 40 - 45 Qm)

Alasan (Why) :Sieve Biasa (Normal Sieving) Partikel-partikel bijih logam akan saling melekat karena adanya gaya kohesi dan hal itu menimbulkan hambatan dari percobaan


19

Sieve AnalysisMetode Sub-Sieving yang umum dilakukan, yaitu :1. 2. 3. 4.

Metode Sedimentasi (Sedimentation Methods) Teknik Elutrasi (Elutration echniques) Pengukuran Mikroskopik (Microscopic Sizing) Elektronik (Electrical)

Dalam praktek, dapat diusahakan hanya salah satu cara yang dipakai (penghematan dan efisiensi kerja)

Stoke Equivalent Diameter Dalam pemakaian metode Sub-Sieving perlu dikenal istilah Stokes Equiavalent Diameter, yaitu ukuran yang dipakai sebagai harga ratarata partikel bijih logam yang ditelitiMineral Processing (MMS220804) 20

Sieve AnalysisRumus Stoke (Stokes Formula) Harga Stokes Equivalent Diameter dapat diperoleh dari rumus Stoke

dimana : V = kecepatan terminal partikel (ms-1) d = diameter partikel/Stoke Equivalent Diameter (m) g = gravitasi (ms-2) Ds = rapat partikel (kg.m-3) Df = rapat fluida (kg.m-3)

L = viskositas fluida (Ns.m-2)Mineral Processing (MMS220804) 21

Sedimentation MethodRange ukuran partikel : 2 200 microns Prinsip Kerja (Working Principle) : Metode ini berdasarkan pengukuran tingkat settling partikel secara seragam dalam sebuah fluida Jenis metode yang digunakan ada 2 macam, yaitu : Beaker Decantation Andreassen PipatteMineral Processing (MMS220804) 22

Sedimentation MethodBeaker DecantationPrinsip Kerja (Working Principle): Material yang diuji terdispersi secara seragam pada beaker yang berisi air Dalam beaker tersebut dimasukkan tabung syphon hingga kedalaman (h) di bawah water-level, sesuai dengan 90% kedalaman air (L) Boleh ditambahkan wetting agent untuk memastikan seluruh partikel-partikel terdispersi


23

Sedimentation MethodBeaker Decantation


24

Sedimentation MethodBeaker DecantationPrinsip Kerja (Working Principle) :Setiap partikel mempunyai ukuran dan kecepatan settling (v) yang bervariasi Contohnya : Partikel dgn ukuran 25 m mempunyai kecepatan settling (v) 0.056 cm.s-1 Waktu (t) yang dibutuhkan partikel untuk settling sebesar :


25

Sedimentation MethodBeaker DecantationKeuntungan (Advantages):Metode murah ini sederhana dan

Kerugian (Disadvantages) :Metode ini sangat membosankan Lamanya waktu yang dibutuhkan untuk settling pada partikelpartikel yang halus dan untuk uji pemisahan untuk tiap ukuran partikel

Mempunyai banyak kelebihan daripada teknik Sub-Sieving lainnya dalam hal menghasilkan analisa ukuran fraksional yang sebenarnya Kuantitas material yang layak dalam cakupan ukuran spesifik dikumpulkan kemudian dianalisa secara kimia dan mineralogi


26

Sedimentation MethodAndreasen PipettePrinsip Kerja (Working Principle) : Metoda ini terdiri dari botol silinder, dan pipet yang terhubung dengan reservoir 10 ml two-way stopcock 3-5% suspensi sampel, terdispersi dalam fluida sedimentasi, biasanya ditambahkan air ke dalam botol. Suspensi dibiarkan mengendap, lalu sampel ditarik ke atas dengan menggunakan penghisap pada bagian atas reservoir, memanipulasi two-way cock sehingga sampel terlihat sejauh tanda kalibrasi pada tabung diatas 10 ml reservoirMineral Processing (MMS220804) 27

Sedimentation MethodAndreasen Pipette(cont): Cock kemudian dibalik, dan sampel dikeluarkan dan dimasukkan ke dalam collecting dish Setelah tiap sampel diambil, kemudian dikeringkan dan ditimbang. Kemudian berat dari hasil tersebut akan dibandingkan dengan material yang sama volumenya dengan suspensi yang asliMineral Processing (MMS220804) 28

Sedimentation MethodAndreasen PipetteKerugian (Disadvantages) :Kekurangan metoda ini yaitu sampel yang diambil tiap representatif dari material lebih kecil dari ukuran partikular sehingga tidak bisa dianalisa secara kimia dan mineralogi


29

Elutration TechniquesPrinsip Kerja (Working Principle) : Partikel jatuh dalam suatu fluida yang mengalir berlawanan arah dengan arah jatuh partikel Jenis Fluida (Fluide Type) yang digunakan, yaitu : Air (Water) Udara (Air) Berlaku Rumus Stoke (Formula of Stoke)


30

Elutration TechniquesPartikel kasar diendapkan terlebih dahulu sebagai produk kasar (coarse product) atau sebagai underflow Partikel halus terbawa fluida menuju sorting column berikutnya (elutriator biasa disusun seri) Kecepatan alir fluida diatur sedemikian rupa sehingga lebih besar dari kecepatan terminal partikel yang ukurannya sudah dijadikan patokan Pengukuran distribusi ukuran dan harga ekivalen diameter Stoke (Stokes Equivalent Diameter) serta rapat jenis bijih logam dapat dilakukan dgn penimbangan dan pengukuran


31

Elutration TechniquesSimple Elutriator


32

Elutration TechniquesPrinsip Siklon (Siklon Principle) : Elutriasi juga dapat dilakukan dengan menggunakan prinsip Siklon Menempatkan partikel-partikel berat ke bagian pinggir dari alat siklon dan menempatkan partikel halus dalam siklon sekunder yang terjadi di tengah siklon primer. Siklon yang disusun seri (Warman Cyclonizer) Hasil baik


33

Elutration TechniquesFlow Pattern Inside a Cyclosizer Cyclone Unit


34

Elutration TechniquesWarman Cyclosizer


35

Microscoping SizingDasar Teori (Basic Theory) : Mikroskop optik dapat digunakan dalam pengamatan partikel sampai dengan 0.8-150 m. Sedangkan mikroskop elektron mampu mencapai 0.001 m Pada dasarnya, pengamatan dengan mikroskop ini menggunakan sampel dengan ukuran yang sangat kecil dimana sampel tersebut harus beri perlakuan yang baik (agar benar-benar representatif)


36

Microscoping SizingRange ukuran partikel : 0.5 5000 microns (light microscope) 0.01 10 microns (SEM/TEM) Prinsip Kerja (Working Principle) :Sebelum pengamatan mikroskop dimulai, terlebih dahulu kita menentukan area-area dari partikel yang dianggap representatif (lebih dari satu dan secara random) Ketika pengamatan berlangsung, maka akan tampak wujud dari partikel-partikel pada mineral tersebut dengan ukuran yang berbeda-beda yang dapat kita klasifikasikan menurut besarkecilnya


37

Microscoping SizingKemudian dari pengklasifikasian tersebut kita dapat menghitung pendistribusian ukuran partikel pada mineral, yang selanjutnya dapat digunakan untuk menghitung distribusi volume dan berat (apabila partikel memiliki berat jenis yang merata) Pengamatan ini dilakukan untuk masing-masing area yang sebelumnya telah kita tentukan dari awal


38

Microscoping SizingKekurangan (Disadvantages) : Analisis secara manual seperti ini cukup membosankan dan cenderung memiliki tingkat kesalahan yang tinggi Cara Mengatasi (Prevention) : Untuk mengatasi hal tersebut, telah berhasil dikembangkan sistem semi otomatis dan otomatis, dimana akan mempercepat analisis dan mampu mengurangi resiko kesalahan pengamatan


39

Microscoping SizingPengembangan dari quantitative image analysis ini dapat membuat pengukuran yang cepat dan tepat dari suatu sampel mineral Pada metode baru ini, partikel yang telah discan oleh kamera pada nantinya akan ditampilkan bentuknya dalam suatu console. Sedangkan informasi secara elektrik dari sampel akan dikirimkan ke dalam detector, dimana di detector inilah data-data seperti ukuran, volume, dan berat dapat diperoleh akan ditampilkan pada layar komputer


40

Electrical Resistance MethodPrinsip Kerja (Working Principle) : Perubahan arus dalam aliran listrik dianggap sebagai perwakilan partikel Partikel digantungkan dalam larutan konduktif, yang mengalir melalui lubang kecil dan mempunyai elektroda tercelup di sisi yang lain Konsentrasi partikel tersebut ditransverse melalui lubang secara bersamaanMineral Processing (MMS220804) 41

Electrical Resistance MethodSetiap perpindahan partikel memindahkan

elektrolit perubahan tahanan diantara elektroda menghasilkan simpangan tegangan yang secara proporsional menunjukkan volume partikel Resultan dari simpangan tegangan ini diperkuat dan kemudian dihitung


42

Electrical Resistance MethodPulsa tegangan yang diperkuat diteruskan ke threshold circuit yang mempunyai layar pulsanya dihitung Hasil penghitungan ini mereprensentasikan ukuran partikel secara proporsional Dengan melakukan penghitungan dengan variasi pada penguatan dan variasi settingan threshold, data yang diperoleh dapat digunakan untuk mengitahui distribusi ukuran partikel Metode ini dapat diaplikasikan pada ukuran partikel 0.5-400 mikrometer


43

Electrical Resistance MethodCoulter Counter


44

Analisis Ukuran Partikel dengan Sinar LaserCara Kerja :

Bubuk yang akan diperiksa terdispersi dalam bentuk cair, kemudian akan disebar melalui cell kaca Sinar parallel yang berasal dari laser berkekuatan rendah menyinari bagian atas dari cell dan sinar yang pergi/ hilang akan difokuskan oleh alat sistem optik yang bersifat konvergen


45

Analisis Ukuran Partikel dengan Sinar LaserKeuntungan (Advantages) : Mudah untuk digunakan Hasil cepat didapat Reproduksibiltas tinggi Kekurangan (Diasdvantages) : Membutuhkan biaya yang tinggi


46

Analisis Ukuran Partikel dengan Sinar Laser


47

Analisis Ukuran Partikel Secara On -lineSistem PSM: Diproduksi oleh Armco Autometrics PSM sistem terdiri dari 3 bagian, yaitu : 1. Eliminator Udara 2. Bagian Sensor 3. Bagian Elektronik


48

Analisis Ukuran Partikel Secara On -linePSM-400 System:


49

Analisis Ukuran Partikel Secara On -lineCara Kerja :Eliminator udara menarik sampel dari aliran proses dan menghilangkan gelembung udara yang naik. Pulp yang tidak berudara akan melewati diantara sensor Pengukuran tergantung pada banyaknya absorpsi dari gelombang ultrasonic pada suspensi dari ukuran partikel yang berbeda-beda


50

Analisis Ukuran Partikel Secara On -lineKonsentrasi padatan juga mempengaruhi dari absorpsi radiasi ultrasonic, dua bagian transmitter dan receiver dioperasikan pada frekuensi yang berbedabeda yang bekerja untuk mengukur ukuran partikel dan konsentrasi padatan dari pulp Informasi dari proses ini dilakukan oleh section/bagian elektronik


51

Analisis Ukuran Partikel dengan Air pollution emissionsCara Kerja :

Memisahkan ukuran dengan impaktor cascade. Impaktor cascade ini menggunakan prinsip inersia untuk memisahkan ukuran partikel . Massa dari setiap fraksi ukuran ditentukan dengan menggunakan prinsip gravimetri. Range ukuran partikel : 0.5 80 microns


52

Sekian

Terima kasih


53

Referensi http://en.wikipedia.org/wiki/Particle_size_distribution http://www.colloidal-dynamics.com/docs/CDElTut2.pdf Bawils. Mineral Processing Technology. 1987. Colorado : Pergamon Press http://tsar.jrc.ec.europa.eu/documents/TestingMethods/Guidance_Document_on_Granulometry.pdf http://www.aboutcivil.com/Sieve-analysis-and-soil-classification.html


54

Particle Size_kelompok 2

Documents

sieve methods

sieve analysisrumus

sieve analysisbss

sieve analysisada

macam jenis sieve

ifier9 particle size

particle size tujuan

yang lebih besar tertinggal