2.2.1. PENGERTIAN SCREENING (PENGAYAKAN)
Pengayakan atau penyaringan adalah proses pemisahan secara mekanik berdasarkan perbedaan ukuran partikel. Pengayakan (screening) dipakai dalam skala industri, sedangkan penyaringan (sieving) dipakai untuk skala laboratorium.
Produk dari proses pengayakan/penyaringan ada 2 (dua), yaitu :
• Ukuran lebih besar daripada ukuran lubang-lubang ayakan (oversize).
• Ukuran yang lebih kecil daripada ukuran lubang-lubang ayakan (undersize).
Dalam proses industri, biasanya digunakan material yang berukuran tertentu dan seragam. Untuk memperoleh ukuran yang seragam, maka perlu dilakukan pengayakan. Pada proses pengayakan zat padat itu dijatuhkan atau dilemparkan ke permukaan pengayak. Partikel yang di bawah ukuran atau yang kecil (undersize), atau halusan (fines), lulus melewati bukaan ayak, sedang yang di atas ukuran atau yang besar (oversize), atau buntut (tails) tidak lulus. Pengayakan lebih lazim dalam keadaan kering (McCabe, 1999, halaman 386).
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pengayakan, yaitu:
a. Jenis ayakan
b. Cara pengayakan
c. Kecepatan pengayakan
d. Ukuran ayakan
e. Waktu pengayakan
f. Sifat bahan yang akan diayak
Tujuan dari proses pengayakan ini adalah: [Taggart,1927]
1. Mempersiapkan produk umpan (feed) yang ukurannya sesuai untuk beberapa proses berikutnya.
2. Mencegah masuknya mineral yang tidak sempurna dalam peremukan (Primary crushing) atau oversize ke dalam proses pengolahan berikutnya, sehingga dapat dilakukan kembali proses peremukan tahap berikutnya (secondary crushing).
3. Untuk meningkatkan spesifikasi suatu material sebagai produk akhir.
4. Mencegah masuknya undersize ke permukaan.
Pengayakan biasanya dilakukan dalam keadaan kering untuk material kasar, dapat optimal sampai dengan ukuran 10 in (10 mesh). Sedangkan pengayakan dalam keadaan basah biasanya untuk material yang halus mulai dari ukuran 20 in sampai dengan ukuran 35 in.
Permukaan ayakan yang digunakan pada screen bervariasi, yaitu: [Brown,1950]
1. Plat yang berlubang (punched plate, bahan dapat berupa baja ataupun karet keras.
2. Anyaman kawat (woven wire), bahan dapat berupa baja, nikel, perunggu, tembaga, atau logam lainnya.
3. Susunan batangan logam, biasanya digunakan batang baja (pararel rods).
Sistem bukaan dari permukaan ayakan juga bervariasi, seperti bentuk lingkaran, persegi ataupun persegi panjang. Penggunaan bentuk bukaan ini tergantung dari ukuran, karakteristik material, dan kecepan gerakan screen.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan material untuk menerobos ukuran ayakan adalah :
1. Ukuran buhan ayakan
Semakin besar diameter lubang bukaan akan semakin banyak material yang lolos.
1. Ukuran relatif partikel
Material yang mempunyai diameter yang sama dengan panjangnya akan memiliki kecepatan dan kesempatan masuk yang berbeda bila posisinya berbeda, yaitu yang satu melintang dan lainnya membujur.
1. Pantulan dari material
Pada waktu material jatuh ke screen maka material akan membentur kisi-kisi screen sehingga akan terpental ke atas dan jatuh pada posisi yang tidak teratur.
1. Kandungan air
Kandungan air yang banyak akan sangat membantu tapi bila hanya sedikit akan menyumbat screen.
2.2.2. MEMILIH SCREEN PADA PROSES PENGAYAKAN (SCREENING)
Efektivitas ayakan dihitung berdasarkan rekoveri desired material dalam produk dan rekoveri undesired material di arus reject. Desired mat’l = mat’l dengan ukuran yang diinginkan. Efisiensi screen dalam mechanical engineering didefinisikan sebagai perbandingan dari energi keluaran dengan eneri masukan. Dengan demikian dalam screening bukannya efisiensi melainkan ukuran keefektifan dari operasi.
Efisiensi dari proses pengayakan ini bergantung pada: [Brown,1950]
1. Rasio ukuran minimal partikel yang bisa melewati lubang ayakan, yaitu: 0,17-1,25 x ukuran lubang ayakan.
2. Persentase total area ayakan yang terbuka.
3. Teknik pengumpanan dan kecepatan pengumpanan.
4. Keadaan fisik dari material itu sendiri (kekerasan bijih, pola bongkahan bentuk partikel seperti bulat, gepeng, ataupun jarum, kandungan air).
5. Ada atau tidak adanya penyumbatan lubang screen.
6. Ada atau tidak adanya korosi pada ayakan (kawat).
7. Mekanisme gerakan pengayakan (getaran).
8. Design mekanis dari ayakan tersebut dan Kemiringan ayakan (biasanya 12o-18o).
Faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan screen:
1. kapasitas, kecepatan hasil yang diinginkan.
2. Kisaran ukuran ( size range),
3. Sifat bahan : densitas, kemudahan mengalir (flowability),
4. Unsur bahaya bahan : mudah terbakar, berbahaya, debu yang ditimbulkan.
5. Ayakan kering atau basah.
Kapasitas screen secara umum tergantung pada: [Kelly,1982]
1. Luas penampang screen
2. Ukuran bahan
3. Sifat dari umpan seperti; berat jenis, kandungan air, temperature
4. Tipe mechanical screen yang digunakan.
Standar ukuran ayakan (screen)
Ukuran yang digunakan bisa dinyatakan dengan mesh maupun mm (metrik). Yang dimaksud mesh adalah jumlah lubang yang terdapat dalam satu inchi persegi (square inch), sementara jika dinyatakan dalam mm maka angka yang ditunjukkan merupakan besar material yang diayak.
Perbandingan antara luas lubang bukaan dengan luas permukaan screen disebut prosentase opening. Pelolosan material dalam ayakan dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu :
1. Ukuran material yang sesuai dengan lubang ayakan
2. Ukuran rata-rata material yang menembus lubang ayakan
3. Sudut yang dibentuk oleh gaya pukulan partikel
4. Komposisi air dalam material yang akan diayak
5. Letak perlapisan material pada permukaan sebelum diayak
Dalam pengayakan melewatkan bahan melalui ayakan seri ( sieve shaker) yang mempunyai ukuran lubang ayakan semakin kecil. Setiap pemisahan padatan berdasarkan ukuran diperlukan pengayakan. screen mampu mengukur partikel dari 76 mm sampai dengan 38 µm. Operasi screening dilakukan dengan jalan melewatkan material pada suatu permukaan yang banyak lubang atau openings dengan ukuran yang sesuai.
Material yang masukkan ke dalam screening, akan terbagi 2 :
• Undersize material, material yang melewati screening (produk)
• Oversize material, material yang tertinggal diatas ayakan (screening)
Walaupun proses screening ini bisa dalam keadaan basah maupun kering, tetapi dry screening lebih sering digunakan dalam operasi proses mineral. Dalam proses kering, bahan yang akan diayak tidak menggunakan cairan dalam proses pengayakannya. Sedangkan dalam proses pengayakan basah, bahan yang akan diayak ditambah dengan cairan yang bukan pelarut, misalnya air yang bertujuan untuk mencuci bahan tersebut melalui pengayakan
Faktor yang Mempengaruhi Proses Pengayakan
* Bentuk lubang ayakan
bulat, segi empat, kubus, balok, lonjong dsb (yang paling sering digunakan adalah bujur sangkar)
* Celah dan interval ayakan
mesh : jumlah celah (lubang ayakan) bujur sangkar tiap 1 in arah memanjang.
* Ukuran partikel
* Kapasitas ayakan dan keefektifan
o kapasitas ayakan diukur dengan massa bahan yang diumpankan persatuan waktu dan persatuan luas ayak (bisa dikendalikan dengan mengubah laju umpan)
o efektifitas ayakan adalah ukuran keberhasilan ayakan dalam memisahkan bahan A dan B secara teliti (tergantung pada sifat pengoperasiannya)
Variabel-variabel dalam Proses Pengayakan
1. Metode pengumpanan, umpan harus disebar merata dan mendekati ayakan dalam arah paralel pada sumbu vertikal ayakan
2. Permukaan ayakan
3. Sudut kemiringan
4. Kecepatan putar, semakin cepat semakin tinggi kapasitas ayakan. Kecepatan yang baik adalah 0,33 – 0,45 kali kecepatan kritis
5. Frekuensi getaran, tergantung dari ukuran dan jenisnya. Umpan digetarkan dengan keras tetapi tidak membuat material terlempar ke udara
2.2.3. JENIS-JENIS SCREENING DAN KRITERIANYA
Grizzlies
Shaking screens
Keuntungan : hemat tempat dan energi kecil
Kerugian : biaya perawatan tinggi dan kapasitas rendah
Vibrating screens
Revolving screens / trommel
Bagian-bagian Screening Secara Umum
* 1/3 bagian atas permukaan screening : tempat material dijatuhkan
* Bagian opening (pembukaan) :
terdiri dari bagian yang bergerak (screen) dan yang tidak bergerak (penampungan)
* Bagian Penampungan (discharge chutes)
Pengayakan atau penyaringan adalah proses pemisahan secara mekanik berdasarkan perbedaan ukuran partikel. Pengayakan (screening) dipakai dalam skala industri, sedangkan penyaringan (sieving) dipakai untuk skala laboratorium.
Produk dari proses pengayakan/penyaringan ada 2 (dua), yaitu :
• Ukuran lebih besar daripada ukuran lubang-lubang ayakan (oversize).
• Ukuran yang lebih kecil daripada ukuran lubang-lubang ayakan (undersize).
Dalam proses industri, biasanya digunakan material yang berukuran tertentu dan seragam. Untuk memperoleh ukuran yang seragam, maka perlu dilakukan pengayakan. Pada proses pengayakan zat padat itu dijatuhkan atau dilemparkan ke permukaan pengayak. Partikel yang di bawah ukuran atau yang kecil (undersize), atau halusan (fines), lulus melewati bukaan ayak, sedang yang di atas ukuran atau yang besar (oversize), atau buntut (tails) tidak lulus. Pengayakan lebih lazim dalam keadaan kering (McCabe, 1999, halaman 386).
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pengayakan, yaitu:
a. Jenis ayakan
b. Cara pengayakan
c. Kecepatan pengayakan
d. Ukuran ayakan
e. Waktu pengayakan
f. Sifat bahan yang akan diayak
Tujuan dari proses pengayakan ini adalah: [Taggart,1927]
1. Mempersiapkan produk umpan (feed) yang ukurannya sesuai untuk beberapa proses berikutnya.
2. Mencegah masuknya mineral yang tidak sempurna dalam peremukan (Primary crushing) atau oversize ke dalam proses pengolahan berikutnya, sehingga dapat dilakukan kembali proses peremukan tahap berikutnya (secondary crushing).
3. Untuk meningkatkan spesifikasi suatu material sebagai produk akhir.
4. Mencegah masuknya undersize ke permukaan.
Pengayakan biasanya dilakukan dalam keadaan kering untuk material kasar, dapat optimal sampai dengan ukuran 10 in (10 mesh). Sedangkan pengayakan dalam keadaan basah biasanya untuk material yang halus mulai dari ukuran 20 in sampai dengan ukuran 35 in.
Permukaan ayakan yang digunakan pada screen bervariasi, yaitu: [Brown,1950]
1. Plat yang berlubang (punched plate, bahan dapat berupa baja ataupun karet keras.
2. Anyaman kawat (woven wire), bahan dapat berupa baja, nikel, perunggu, tembaga, atau logam lainnya.
3. Susunan batangan logam, biasanya digunakan batang baja (pararel rods).
Sistem bukaan dari permukaan ayakan juga bervariasi, seperti bentuk lingkaran, persegi ataupun persegi panjang. Penggunaan bentuk bukaan ini tergantung dari ukuran, karakteristik material, dan kecepan gerakan screen.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan material untuk menerobos ukuran ayakan adalah :
1. Ukuran buhan ayakan
Semakin besar diameter lubang bukaan akan semakin banyak material yang lolos.
1. Ukuran relatif partikel
Material yang mempunyai diameter yang sama dengan panjangnya akan memiliki kecepatan dan kesempatan masuk yang berbeda bila posisinya berbeda, yaitu yang satu melintang dan lainnya membujur.
1. Pantulan dari material
Pada waktu material jatuh ke screen maka material akan membentur kisi-kisi screen sehingga akan terpental ke atas dan jatuh pada posisi yang tidak teratur.
1. Kandungan air
Kandungan air yang banyak akan sangat membantu tapi bila hanya sedikit akan menyumbat screen.
2.2.2. MEMILIH SCREEN PADA PROSES PENGAYAKAN (SCREENING)
Efektivitas ayakan dihitung berdasarkan rekoveri desired material dalam produk dan rekoveri undesired material di arus reject. Desired mat’l = mat’l dengan ukuran yang diinginkan. Efisiensi screen dalam mechanical engineering didefinisikan sebagai perbandingan dari energi keluaran dengan eneri masukan. Dengan demikian dalam screening bukannya efisiensi melainkan ukuran keefektifan dari operasi.
Efisiensi dari proses pengayakan ini bergantung pada: [Brown,1950]
1. Rasio ukuran minimal partikel yang bisa melewati lubang ayakan, yaitu: 0,17-1,25 x ukuran lubang ayakan.
2. Persentase total area ayakan yang terbuka.
3. Teknik pengumpanan dan kecepatan pengumpanan.
4. Keadaan fisik dari material itu sendiri (kekerasan bijih, pola bongkahan bentuk partikel seperti bulat, gepeng, ataupun jarum, kandungan air).
5. Ada atau tidak adanya penyumbatan lubang screen.
6. Ada atau tidak adanya korosi pada ayakan (kawat).
7. Mekanisme gerakan pengayakan (getaran).
8. Design mekanis dari ayakan tersebut dan Kemiringan ayakan (biasanya 12o-18o).
Faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan screen:
1. kapasitas, kecepatan hasil yang diinginkan.
2. Kisaran ukuran ( size range),
3. Sifat bahan : densitas, kemudahan mengalir (flowability),
4. Unsur bahaya bahan : mudah terbakar, berbahaya, debu yang ditimbulkan.
5. Ayakan kering atau basah.
Kapasitas screen secara umum tergantung pada: [Kelly,1982]
1. Luas penampang screen
2. Ukuran bahan
3. Sifat dari umpan seperti; berat jenis, kandungan air, temperature
4. Tipe mechanical screen yang digunakan.
Standar ukuran ayakan (screen)
Ukuran yang digunakan bisa dinyatakan dengan mesh maupun mm (metrik). Yang dimaksud mesh adalah jumlah lubang yang terdapat dalam satu inchi persegi (square inch), sementara jika dinyatakan dalam mm maka angka yang ditunjukkan merupakan besar material yang diayak.
Perbandingan antara luas lubang bukaan dengan luas permukaan screen disebut prosentase opening. Pelolosan material dalam ayakan dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu :
1. Ukuran material yang sesuai dengan lubang ayakan
2. Ukuran rata-rata material yang menembus lubang ayakan
3. Sudut yang dibentuk oleh gaya pukulan partikel
4. Komposisi air dalam material yang akan diayak
5. Letak perlapisan material pada permukaan sebelum diayak
Dalam pengayakan melewatkan bahan melalui ayakan seri ( sieve shaker) yang mempunyai ukuran lubang ayakan semakin kecil. Setiap pemisahan padatan berdasarkan ukuran diperlukan pengayakan. screen mampu mengukur partikel dari 76 mm sampai dengan 38 µm. Operasi screening dilakukan dengan jalan melewatkan material pada suatu permukaan yang banyak lubang atau openings dengan ukuran yang sesuai.
Material yang masukkan ke dalam screening, akan terbagi 2 :
• Undersize material, material yang melewati screening (produk)
• Oversize material, material yang tertinggal diatas ayakan (screening)
Walaupun proses screening ini bisa dalam keadaan basah maupun kering, tetapi dry screening lebih sering digunakan dalam operasi proses mineral. Dalam proses kering, bahan yang akan diayak tidak menggunakan cairan dalam proses pengayakannya. Sedangkan dalam proses pengayakan basah, bahan yang akan diayak ditambah dengan cairan yang bukan pelarut, misalnya air yang bertujuan untuk mencuci bahan tersebut melalui pengayakan
Faktor yang Mempengaruhi Proses Pengayakan
* Bentuk lubang ayakan
bulat, segi empat, kubus, balok, lonjong dsb (yang paling sering digunakan adalah bujur sangkar)
* Celah dan interval ayakan
mesh : jumlah celah (lubang ayakan) bujur sangkar tiap 1 in arah memanjang.
* Ukuran partikel
* Kapasitas ayakan dan keefektifan
o kapasitas ayakan diukur dengan massa bahan yang diumpankan persatuan waktu dan persatuan luas ayak (bisa dikendalikan dengan mengubah laju umpan)
o efektifitas ayakan adalah ukuran keberhasilan ayakan dalam memisahkan bahan A dan B secara teliti (tergantung pada sifat pengoperasiannya)
Variabel-variabel dalam Proses Pengayakan
1. Metode pengumpanan, umpan harus disebar merata dan mendekati ayakan dalam arah paralel pada sumbu vertikal ayakan
2. Permukaan ayakan
3. Sudut kemiringan
4. Kecepatan putar, semakin cepat semakin tinggi kapasitas ayakan. Kecepatan yang baik adalah 0,33 – 0,45 kali kecepatan kritis
5. Frekuensi getaran, tergantung dari ukuran dan jenisnya. Umpan digetarkan dengan keras tetapi tidak membuat material terlempar ke udara
2.2.3. JENIS-JENIS SCREENING DAN KRITERIANYA
Grizzlies
Shaking screens
Keuntungan : hemat tempat dan energi kecil
Kerugian : biaya perawatan tinggi dan kapasitas rendah
Vibrating screens
Revolving screens / trommel
Bagian-bagian Screening Secara Umum
* 1/3 bagian atas permukaan screening : tempat material dijatuhkan
* Bagian opening (pembukaan) :
terdiri dari bagian yang bergerak (screen) dan yang tidak bergerak (penampungan)
* Bagian Penampungan (discharge chutes)
Sign up here with your email
ConversionConversion EmoticonEmoticon