Slide 1

Slide 2 KOMINUSI & PENSAIZAN EBS 215/3 PUSAT PENGAJIAN KEJURUTERAAN BAHAN & SUMBER MINERAL UNIVERSITI SAINS MALAYSIA PROF. MADYA DR KHAIRUN AZIZI MOHD AZIZLI DR. HASHIM B. HUSSIN Oleh: Slide 3 Komponen kursus Asas Penilaian 1.Kerja Kursus30% 1.Ujian15% 2.Kuiz 5% 3.Tugasan 10% 2.Peperiksaan70% Jumlah100% Slide 4 Buku Rujukan B.A Wills, Mineral Processing Technology: An Introduction To Practical Aspect of Ore Recovery, Pergamon Press. Hayes,P. Process selection In Extractive Metallurgy, Hayes Publication Kelly and Spottiswood, Introduction To Mineral Processing, Willey. Slide 5 Weiss, Handbook of Mineral Processing, SME Publication. A.J.Lynch, Developments In Mineral Processing: Mineral Crushing and Grinding Circuits, Elsevier. Slide 6 OBJEKTIF KURSUS Mengetahui tujuan proses komunisi & pensaizan di dalam sesuatu industri. Memperkenalkan konsep asas dalam proses komunisi Diakhir kursus ini pelajar dapat merekabentuk helaian aliran proses ( process flowsheet design ) bagi suatu loji komunisi dan pensaizan yang sesuai untuk sesuatu tujuan. Slide 7 Mengetahui tentang teknologi dan jenis serta ciri-ciri mesin kominusi dan pensaizan di pasaran. Kriteria pemilihan mesin kominusi dan pensaizan serta peralatan lain untuk sesuatu tujuan. Mengetahui konsep pengiraan tertentu yang perlu dibuat sebelum merekabentuk carta-aliran sesuatu loji komunisi dan pensaizan. Merekabentuk helaian aliran proses bagi loji kominusi dan pensaizan yang sesuai untuk sesuatu tujuan. Slide 8 Silibus Kursus Idea-idea asas Proses Pengurangan Saiz. Proses Penghancuran Primer Sekunder Tertier Jenis mesin dan kaedah penghancuran Jenis mesin pengisaran termasuk Pengisar Autogenueous & Semi-Autogeneous Tower Mill Agigated Mill dan lain-lain. Slide 9 Jenis-jenis litar kominusi Litar terbuka dan Litar tertutup Anggaran tenaga untuk pemecahan Konsep Indeks Kerja Bond & Pengiraan keperluan tenaga. Merekabentuk litar kominusi yang sesuai untuk sesuatu suapan dan tujuan. Pensaizan; Kaedah pensaizan makmal dan di industri Analisis saiz partikel dan kepentingannya. Pengayakan dan Pengelasan : Teori, Prinsip Asas & Aplikasi. Jenis ayak & pengelas Penentuan kecekapan & prestasi Pengayakan dan Pengelasan. Slide 10 Lengkok pembahagi dan konsep asas lain. Aplikasi Pensaizan di Industri Merekabentuk litar kominusi serta penggunaan alat pensaizan (jika perlu) Contoh-contoh litar kominusi dan pensaizan di dalam industri seperti; Industri Simen Kaolin Agregat Pemprosesan Mineral Mamut Copper Mine Penjom Gold Mine dan lain-lain. Slide 11 Sumber Mineral yang terdapat di Malaysia Batu kapur Batu kapur Batu Marmar Batu Marmar Lempung Lempung Pasir Pasir Granit Granit Dolomit Dolomit Arang Batu Arang Batu Nadir Bumi Emas Emas Tembaga Tembaga Perak Perak Besi Besi Timah Timah Tantalum Tantalum Mineral Bukan LogamMineral logam Slide 12 KOMINUSI & PENSAIZAN proses kominusipensaizan Secara global, semua proses yang perlu mengurangkan saiz bahan atau mengasingkan bahan kepada pecahan saiz tertentu memerlukan proses kominusi dan pensaizan. Dua proses yang sangat penting dalam industri perlombongan dan pemprosesan mineral, industri pengkuarian dan industri berasaskan sumber mineral seperti industri pengeluaran simen, seramik dan lain-lain Slide 13 Kominusi: Proses mengurangkan saiz saiz batuan/ mineral/bijih atau lain-lain bahan melalui proses penghancuran atau pengisaran atau kedua-duanya sekali. Pensaizan: Proses pemisahan partikel partikel kepada pecahan saiz tertentu contohnya, menggunakan skrin (ayak) sehingga saiz 500 m, pengelas hidrosiklon, pilin, atau sadak iaitu pensaizan halus dibawah 500 m. Slide 14 KEPUTUSAN YANG PERLU DIBUAT SEBELUM SESEORANG JURUTERA PROSES MEREKABENTUK HELAIAN ALIRAN PROSES BAGI SESUATU LOJI KOMINUSI & PENSAIZAN. SOALAN PERTAMA: BAHAN MULA Produk 1 Produk 2 Produk 3 Produk..n Slide 15 SOALAN KEDUA: Laluan A Laluan B Laluan C Bagaimana Untuk Menghasilkan Produk ? produk yang akan dikeluarkan proses yang bakal digunakan Jawapan kepada produk yang akan dikeluarkan dan proses yang bakal digunakan untuk mengeluarkan produk tersebut akan bergantung kepada berbagai faktor seperti persekitaran persekitaran, sosio-politik sosio-politik, teknikal teknikal, pemasaran dan organisasi yang terlibat Slide 16 KEPERLUAN UNTUK MEMILIH SUATU KAEDAH UNTUK MENGELUARKAN SECARA EKONOMIK SESUATU PRODUK YANG BOLEH DIPASARKAN PADA HARGA YANG KOMPETITIF DAN BOLEH BERSAING TERUTAMANYA DI PERINGKAT ANTARABANGSA OBJEKTIF UTAMA IALAH: Slide 17 KOMINUSI Slide 18 Untuk mengurangkan saiz batuan/mineral/bijih atau lain-lain bahan. Membebaskan mineral berharga (ekonomik)daripada mineral sisa (bukan ekonomik) Rajah 1: PROSES KOMUNISI UNTUK MENGURANGKAN SAIZ BATUAN DAN MEMBEBASKAN MINERAL BERHARGA DARIPADA MINERAL SISA TUJUAN PROSES KOMINUSI Slide 19 Diantara objektif kominusi, atau pengurangan saiz partikel adalah seperti berikut: i.Pengeluaran bahan yang mempunyai saiz dimana Mudah diangkut dan disimpan. Sesuai digunakan tanpa rawatan lanjut kecuali penskrinan. ii.Pembebasan mineral berharga daripada mineral sisa untuk pemprosesan seterusnya. iii.Penjanaan luas permukaan yang diterima untuk produk seperti simen, luas permukaan mengawal tindak balas. PENGHANCURAN (keseluruhan batuan dimampatkan) Peringkat Kasar PENGISARAN (permukaan diricih) Peringkat Halus Slide 20 Pembebasan Mineral Berharga Proses kominusi bertujuan untuk mengurangkan saiz partikel dan seterusnya membebaskan mineral berharga daripada mineral sisa seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3 dan Rajah 4. Kominusi terdiri daripada dua proses berasingan iaitu; Proses Penghancuran ( Julat saiz kasar iaitu daripada 80cm kepada - 3/8 3/8 inci) Proses Pengisaran (Julat saiz halus iaitu daripada - 3/8 3/8 inci kebawah) Slide 21 Contoh Mineral Slide 22 Jaw Crushing Rod Milling Ball Milling Total Liberation Partial Liberation Mineral Liberation Pengurangan saiz partikel dan pembebasan mineral Slide 23 Ciri-ciri Pemecahan homogen pelbagai sifat kimia dan struktur, dan berbagai darjah luluhawa Bahan buatan manusia (logam,seramik) biasanya adalah sangat homogen, mempunyai sifat kimia dan mikrostruktur yang terkawal, dan boleh difahami daripada pertimbangan fizik patah bagi bahan tersebut. Mineral dan batuan semulajadi mempunyai pelbagai sifat kimia dan struktur, dan berbagai darjah luluhawa. Ini bermakna dalam suatu jangkamasa yang pendek, sesuatu loji komunisi mempunyai suapan yang berubah-ubah, dan batuan semulajadi pula mengandungi sebilangan besar retakan dan sambungan (joint) yang sedia wujud disebabkan sejarah tektonik lampau, peletupan dan pengelolaan. Slide 24 Adalah sukar untuk memahami dan meramalkan mekanisme patah dan tenaga yang terlibat, bagaimana berbagai prinsip pemecahan boleh dibangunkan dan model matematik berbentuk empirik diterbitkan berdasarkan berbagai percubaan dilapangan partikel untuk patah perlulah melebihi kekuatan patah Bagi suatu partikel untuk patah, tegasan yang dikenakan perlulah melebihi kekuatan patah bagi partikel tersebut. Cara dimana sesuatu partikel pecah bergantung kepada ciri partikel dan bagaimana daya dikenakan. Daya mungkin daya mampat perlahan atau cepat, ataupun daya ricih seperti partikel bergeser di antara satu dengan lain. Slide 25 Rajah 3: Kombinasi mekanisme patah, seperti yang terjadi di dalam partikel Slide 26 Bagaimana bezanya kekuatan partikel dan apakah yang meyebabkan kelainan ini ? Pertimbangkan berbagai kiub arang batu yang mempunyai kekuatan tegangan teori sebanyak 700 Mpa, yang dipotong dengan sebaik mungkin daripada pelipat (seam). Hasil penghancuran beratus spesimen dijadualkan seperti dibawah, bersama data tegasan pemecahan bagi berbagai saiz gentian kaca. Slide 27 KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU Saiz kiub Kekuatan mampatan min Sisihan piawai (mm) (Mpa) (Mpa) 6.4 25.510.5 12.7 19.75.8 25.4 16.44.9 50.8 12.55.2 TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK Diameter gentian Tegasan pemecahan (m)(Mpa) 1020172 107292 24807 3.33,390 Slide 28 Data bagi arang batu menunjukkan kiub yang bersaiz sama mempunyai perbezaan kekuatan luas, dengan partikel yang lebih kecil lebih susah untuk dipecahkan daripada partikel besar; tetapi semua partikel adalah lebih lemah daripada yang ditunjukkan oleh teori. Gentian fiber tiruan juga menunjukkan kekuatan meningkat dengan pengurangan saiz. retakan Griffith Kelemahan pepejal adalah disebabkan oleh retakan Griffith ketakselanjaran yang sangat kecil atau cacat dimana daya-daya di dalam sesuatu jasad ditambah pada hujung retakan. Tegasan yang lebih besar akan dibentuk ditempat tersebut, dan merambat retakan. Penurunan di dalam kekuatan dengan saiz yang meningkat berlaku disebabkan kebarangkalian menemui retakan yang besar adalah lebih tinggi di dalam partikel yang besar. Apabila saiz dikurangkan secara komunisi, retakan yang lemah akan pecah dahulu dan kekuatan yang masih tertinggal akan meningkat. Slide 29 Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat Slide 30 Abrasion lelasan tegasan ricih yang tinggi Patah disebabkan oleh lelasan berlaku apabila tenaga yang dikenakan tidak cukup untuk meyebabkan patah yang signifikan. Ketegasan yang setempat menjana tegasan ricih yang tinggi berhampiran dengan permukaan partikel, menghasilkan partikel yang lebih kecil. Slide 31 Cleavage Mampatan yang perlahan merambat (propogates) retakan yang sedia ada dan mengakibatkan belahan (cleavage). Retakan berlaku pada beberapa tempat sebaik sahaja retakan besar terlebih dahulu dirambat. Slide 32 Shatter cepat Mampatan yang cepat menyebabkan kekecaian (shatter); tenaga yang dikenakan terlebih daripada yang diperlukan untuk partikel patah. Retakan baru terbentuk, retakan lama diperpanjangkan, dan lebih banyak partikel dalam julat saiz yang lebih luas dihasilkan. Slide 33 Daya-daya pemecahan biasanya adalah rawak. Adalah tidak mungkin mengurangkan kepada satu saiz yang spesifik satu julat biasanya dihasilkan. Cuba anda lihat interaksi antara komunisi dan pembebasan mineral : implikasinya ialah satu julat saiz pembebasan partikel akan wujud bersama dengan julat saiz-saiz yang dihasilkan. Objektif ialah untuk mengoptimumkan pembebasan secara ekonomik dan akhiarnya perolehan. Keputusan akhirnya adalah mengenai litar yang ekonomik (setakat manakah pengurangan saiz diperlukan) Slide 34 KOS KOMINUSI 5-10% Kos komunisi adalah tinggi; contohnya untuk bijih logam sulfida, bijih sulfida dll., kos adalah 5-10% daripada kos pengeluaran logam. Kos disebabkan : i. Kos modal (peralatan & pemasangan) ii. Kos pengoperasian (tenaga,gunatenaga & penyenggaraan) Kos meningkat dengan ketara pada julat saiz partikel yang semakin halus. Slide 35 KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI Pengurangan saiz daripada: 1 meter0.1 metermemerlukan ~ 0.3kWj/ton 1 mm0.01 mmmemerlukan ~ 10.0kWj/ton 10 m1 m memerlukan ~ 500kWj/ton *Perlu diingatkan bahawa partikel yang terlalu halus tidak boleh diperolehi semula dengan berkesan bagi beberapa teknik pemisahan. Oleh itu, adalah penting untuk mengelakkan pengisaran yang terlalu halus daripada yang diperlukan. Slide 36 Oleh itu adalah perlu untuk memaksimumkan : Nilai yang tambah kos komunisi kehilangan lendiran (slimes) Nisbah pengurangan saiz, R Saiz bijih di dalam suapan R = Saiz bijih di dalam suapan Saiz bijih di dalam produk di mana saiz adalah biasanya saiz P 80, iaitu 80% daripada partikel melepasi saiz yang diperlukan. Slide 37 Perhubungan Tenaga-Saiz Beberapa percubaan telah dibuat untuk menentukan Hukum-Hukum untuk membolehkan anggaran tenaga yang diperlukan untuk menghasilkan sesuatu jumlah pengurangan saiz. Hukum Rittinger (1867) E = K R [1/d a 1/d i ] Tenaga pemecahan adalah berkadaran dengan luas permukaan baru yang dihasilkan. Dimana d i = luas permukaan partikel yang asal d a = luas permukaan partikel selepas pemecahan dan biasanya diwakili oleh saiz min partikel (P 50 ) Slide 38 Hukum Kick (1885) E = K k ln [ d i / d a ] Tenaga yang cukup untuk mengubah bentuk sesuatu jasad kepada titik kegagalan adalah berkadaran kepada isipadunya; jadi tenaga yang diperlukan untuk mematahkan jasad sebenarnya boleh diabaikan Kedua-dua hukum ini memberikan anggaran tenaga yang sangat berbeza apabila komunisi berlaku. 100 kali ganda Hukum Rittinger menunjukkan tenaga untuk memecahkan satu partikel daripada 10m kepada 1m adalah 100 kali ganda lebih daripada tenaga yang diperlukan untuk memecah partikel 1000m kepada 100m; Hukum Kick pula menunjukkan tenaga yang sama banyak diperlukan Slide 39 Hukum Bond E = K B [ 1/d - 1/d i ] Ini merupakan perhubungan empirik yang diterbitkan daripada pengisaran kelompok berbagai bijih. Saiz adalah saiz P 80 ; dan persamaan boleh juga ditulis sebagai; W = 10W i [ 1 / P 80 a 1 / P 80 i ] Dimana ; W = input elektrik kepada mesin dalam kWjam/ton W i = indeks kerja sesuatu bijih. W i boleh juga diperoleh daripada ujian piawai Slide 40 d o saiz baru d 1 saiz asal Senarai Wi (indeks kerja Bond) untuk beberapa bahan Material Wi (kWht -1 ) Barite7 Basalt22 Klinker simen15 Tanah liat 8 Feldspar 64 Granit 16 Batu kapur 13 kuartza 14 Slide 41 Hukum Bond adalah perhubungan yang paling penting kerana ia memberikan satu padanan yang reasonable untuk data penghancuran dan pengisaran, dan nilai piawai bagi W i boleh didapati untuk berbagai bahan. Nilai W i yang tipikal adalah daripada 8 (batuan lembut-bijih potash) kepada 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras silikon karbida). Apakah perkaitan antara ketiga-tiga hukum tersebut? Slide 42 Kesemua Hukum diatas boleh diperolehi daripada persamaan kebezaan umum: dE / dx = - C / x n Slide 43 dimana dE adalah tenaga yang diperlukan untuk memberi kesan terhadap sebarang perubahan dx didalam saiz partikel. Dengan menetapkan : n = 2 dan pengkamilan memberikan hukum Rittinger, n = 1 dan pengkamilan memberikan hukum Kick n = 3/2 dan pengkamilan memberikan Hukum Bond. Slide 44 Slide 45 Slide 46 Slide 47 Kuiz..!!! 1.Terangkan apa yang anda faham tentang Hukum Rittinger, Hukum Kick dan Hukum Bond serta perkaitan antara ketiga-tiga hukum tersebut 2.Bincangkan konsep Indeks Kerja Bond. 3.Merujuk kepada komunisi, apakah yang dimaksudkan dengan nisbah pengurangan saiz? Slide 48 Pengurangan saiz dijalankan dalam beberapa peringkat: 1. PEMECAHAN LETUPAN (explosive breakage) Jisim Batuan in situ1 meter Kekecaian (shattering) letupan mempunyai kesan yang sungguh signifikan keatas kos penghancuran dan pengisaran. Ianya murah, tetapi sukar untuk mengawal saiz. KAEDAH DAN MESIN KOMINUSI Slide 49 Aktiviti peletupan yang dijalankan Slide 50 2. PENGHANCURAN 2 meter~ > 5 sm a.Penghancur Primer i.Penghancur Rahang ii.Penghancur Pelegar Suapan ~ 10sm Kuasa: ~ 0.2 2 kWj / ton b.Penghancur Sekunder i.Penghancur rahang ii.Penghancur pelegar Slide 51 iii.Penghancur kon Suapan ~ 5 sm Kuasa: ~ 0.5 3 kWj / ton c.Penghancur Tertier i.Penghancur kon ii.Penghancur tukul iii.Penghancur gelek Suapan ~ 0.5 sm Kuasa: ~ 0.5 3 kWj / ton Slide 52 3. PENGISARAN 2 50 sm saiz halus (10 - 100m) a.Pengisar Bergolek i.Pengisar Bebatang ii.Pengisar Bebola Suapan ~ 10sm Kuasa: ~ 3 20 kWj / ton iii.Pengisar Autogenous iv.Pengisar Semi-Autogenous b.Lain-lain Pengisar i.Pengisar Bergetar ii.Pengisar Tower iii.Pengisar Bebola Teraduk Slide 53 Jenis-jenis Penghancur Mudah, kuat dan penghancur primer yang boleh diharapkan. Pemecahan secara mampatan lambat (belahan atau cleave) Nisbah pengurangan saiz, R adalah 4-5:1 Slide 54 Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang beroperasi Slide 55 Jenis-jenis Penghancur Kepala penghancur dalam bentuk suatu kon yang terpemempat (trucated) dan disangkut diatas satu aci (shaft), dimana hujung bawahnya berpusing disipi. Muatan adalah lebih tinggi daripada penghancur rahang yang menerima saiz bahan suapan yang sama dan digunakan dalam loji yang bersaiz sederhana hingga besar. Patah secara mampatan yang lambat. R : 4-5:1 Slide 56 Jenis-jenis Penghancur Serupa seperti penghancur pelegar, tetapi permukaan pemecahan bentuknya berbeza. Beroperasi pada kelajuan yang lebih tinggi dan biasanya menerima suapan yang lebih kecil. Patah secara mampatan lambat. R sehingga 7:1 Slide 57 Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon beroperasi Slide 58 Jenis-jenis Penghancur Tukul dipangsi kepada satu cakera berputar. Patah secara berkecai ; R sekurang-kurangnya 10:1 Tidak sesuai untuk bahan yang lelas (abrasive); jarang digunakan. Slide 59 Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul beroperasi Slide 60 Jenis-jenis Penghancur Gelek yang licin jarang digunakan sekarang, tetapi gelek yang bergigi luas digunakan untuk arang batu. Patah secara berkecai. R = 2-3 : 1 Slide 61 Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek beroperasi Slide 62 Model terbaru Rock-on-Rock VSI Slide 63 Slide 64 PEMILIHAN PENGHANCUR Ciri atau sifat bahan suapan Muatan atau tanan harian atau mengikut jam (tonnage) Jenis aturan suapan Saiz produk Pemilihan penghancur pelegar atau rahang sebagai penghancur primer. Slide 65 *Perhatian Setiap penghancur mempunyai ciri-ciri muatannya (throughtput) sendiri yang menghubungkan kapasiti kepada saiz suapan dan produk. Kapasiti yang diberikannya biasanya berasaskan prestasi purata yang merawat batuan kering penghancuran bebas pada ketumpatan pukal 1600kgm -3. Ketumpatan pukal suapan perlulah digunakan untuk menukar kapasiti isipadu kepada kapasiti tanan mesin (apabila diperlukan): Contohnya: muatan = 600 tan sejam, ketumpatan pukal bijih = 2 tan m -3 kapasiti = 600 / 2 =300 m 3 h -1 Slide 66 PRESTASI SEBENAR MESIN PENGHANCUR DIPENGARUHI OLEH PERKARA-PERKARA BERIKUT: Ciri-ciri pemecahan batuan Kandungan kelembapan Taburan saiz bahan suapan Aturan suapan bagaimana suapan dimasukkan kedalam penghancur. Slide 67 JENIS LITAR KOMUNISI Suapan Penghancur Primer Skrin Penghancur Sekunder Hasil ( + ) PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA ( - ) Slide 68 JENIS LITAR KOMUNISI Suapan Penghancur Primer Skrin Penghancur Sekunder Hasil PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP ( + ) Slide 69 Tenaga dalam komunisi : % yang besar ditukar kepada tenaga bunyi dan tenaga haba. Bahan/bijih berbeza dalam kekerasan dan kandungan kelembapan. Bahan/bijih yang diterima untuk proses penghancuran berbeza dalam saiz. Mesin penghancur beroperasi pada julat saiz bahan/bijih yang berbagai. Slide 70 jenissaiz bilangan penghancur Faktor-faktor yang mempengaruhi jenis, saiz dan bilangan penghancur yang digunakan dalam sesuatu litar komunisi: Isipadu atau tanan bahan yang dihancurkan Saiz terkasar dalam bahan yang perlu dihancurkan (suapan ke penghancur) Ciri atau sifat bahan yang hendak dihancurkan seperti kekerasan bahan) Saiz atau dimensi yang dikehendaki dalam produk akhir. Nisbah pengurangan saiz, R Slide 71 ANGGARAN AWAL KEPERLUAN LOJI PENGHANCURAN Menentukan tanan (throughput) loji untuk setiap jam. Saiz suapan kepada setiap peringkat penghancuran, kemudian tentukan anggaran saiz produk daripada setiap peringkat tersebut. Untuk proses penghancuran berkesan, nisbah pengu- rangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada setiap peringkat penghancuran. Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi daripada 85% bukaan suapan penghancur. Slide 72 Run-of-mine ore (-750mm) is to be reduced in size to -20mm at a plant throughput of 600 th -1. Assuming an ore bulk density of 2tm -3, estimate the likely crusher requirements. 600 th -1 of feed = 600 (th -1 ) 2 (tm -3 ) = 300 m 3 h -1 Slide 73 Contoh Anggaran Saiz Penghancur Pengurangan Saiz -750 mm 300 m 3 h -1 20 mm 300 m 3 h -1 One 1070mm gyratory crusher Reduction ratio: 4. 7 : 1 -750 mm 300 m 3 h -1 -160 mm -300m 3 h -1 Six 210mm cone crushers reduction ratio 8:1 20 mm -300m 3 h -1 Slide 74 Pemecah Rahang (Jaw crusher) Slide 75 Pemecah pelegar (Gyratory crusher) Slide 76 Pemecah kon (Cone Crusher) Slide 77 Run-Of-Mine Surge Bin Feeder Grizzly Primary Crusher Washing plant Washed oreSandSlimes ( - ) ( + ) Basic crushing plant flowsheet Slide 78 Bins or Stockpile Screens Secondary crushers Screens Tertiary crushers Fine ore bin ( - ) ( + ) ( - ) ( + ) Slide 79 PENGISARAN Slide 80 Proses Pengisaran Proses pengisaran adalah kesinambungan terhadap proses pengurangan saiz dalam proses kominusi. Pengisaran dilakukan untuk mengurangkan saiz produk yang hendak dihasilkan yang tidak dapat dicapai melalui proses penghancuran. (iaitu saiz daripada - 3 / 8 inci kebawah). Penggunaan media penghancuran tidak lagi sesuai apabila saiz suapan menjadi halus (iaitu saiz daripada - 3 / 8 inci kebawah). Media Pengisaran Kering (dry)Kering (dry) Basah (wet)Basah (wet) Slide 81 Media Pengisaran Slide 82 Mekanisme Pemecahan Hentaman atau mampatan Menyerpih Lelasan Slide 83 Contoh-contoh Pengisar Pengisar Bebola (Ball Mill) Pengisar Rod (Rod Mill) Pengisar Autogenus atau Semi-Autogenus (Autogenous or Semi-Autogenous Mill) Pengisar Jet (Jet Mill) Pengisar Planet (Planetary Mill) Pengisar Getaran (Vibratory Mill) Pengisar Kacau (Stirred Mill) dan lain-lain lagi Slide 84 Jenis-jenis Pengisar Slide 85 Slide 86 Pengisar Rod yang digunakan di industri Slide 87 Jenis-jenis Pengisar Pengisar Autogenus yang digunakan di industri Slide 88 Pengisar Semi Autogenus Slide 89 Jenis-jenis Pengisar Alat Pengisar pada skala Makmal Slide 90 Slide 91 Slide 92 Ilustrasi bagaimana Pengisar Bebola beroperasi Slide 93 Parameter pengisaran Aturan suapan Saiz partikel dalam bahan suapan Media Pengisaran Bahan Bentuk Saiz Jum. Cas pengisaran Penggunaan pelapik dan medium Nisbah pepejal kpd cecair didlm litar pengisaran Saiz pengisar, halaju, dan penggunaan kuasa Slide 94 Kesan Masa Pengisaran Taburan saiz partikel bagi suatu produk yang dikisar di dalam sebual pengisar bebola untuk suatu jangka masa yang berbeza. Slide 95 Tujuan Analisis Saiz Partikel Menentukan kualiti pengisaran dan menunjukkan darjah pembebasan mineral berharga dari sisa pada berbagai saiz partikel Menganalisis saiz produk dari sesuatu proses.Menentukan saiz suapan yang optimum ke proses untuk kecekapan maksimum dan julat saiz dimana kehilangan mineral berlaku Menentukan taburan partikel secara kuantitatif dalam saiz-saiz yang ada. Slide 96 Kaedah untuk menganalisis saiz partikel MethodApproximate useful range (micron) Test Sieve100 000 10 Elutriation40 5 Microscopy (optical)50 0.25 Sedimentation (gravity)40 1 Sedimentation (centrifugal)5 0.05 Electron Microscopy1 0.005 Slide 97 Dalam loji kominusi, alat pensaizan memainkan peranan yang amat penting dalam menentukan taburan saiz partikel serta kualiti penghancuran dan pengisaran, serta bagi produk dan menentukan saiz suapan yang optimum untuk ke proses yang seterusnya. Dua jenis proses pensaizan digunakan iaitu: Penskrinan : menggunakan ayak berskala industri (panjang & lebar partikel). Pengelasan: menggunakan hidrosiklon atau pengelas rake/pilin (saiz dan ketumpatan partikel). Slide 98 Pensaizan Menjadikan operasi proses kominusi menjadi lebih efisien Pensaizan juga digunakan untuk: Memisahkan partikel supaya proses pemisahan seterusnya boleh dioptimumkan untuk sesuatu julat saiz suapan. Media berat,magnetik,pengapungan spt. Media berat,magnetik,pengapungan dll Sebagai proses peningkatan nilai tambah (upgrading) Slide 99 Partikel dipisahkan melalui halangan fizikal. Pemisahan kasar > 0.3mm Proses basah atau kering Skrin statik atau bergetar Digunakan untuk pemisahan pada saiz < 0.3mm Bergantung kepada perbezaan halaju tamatan (terminal velosities) partikel didalam bendalir. Slide 100 Nota: Pemisahan partikel tidak lengkap kebanyakan partikel wujud didalam dua produk, terutama partikel saiz bawah biasanya berpotensi tertahan didalam saiz atas. Oleh itu, lengkuk kecekapan (efficiency curve) digunakan untuk menganalisis prestasi alat pensaizan % bahan dalam suapan yang melapor satu kepada satu produk (sama ada) saiz atas atau saiz bawah) diplotkan terhadap saiz partikel. Slide 101 Screen Fixed (Static)Dynamic Grizzly Sieve Blend Probability OscillatingRevolving Trommel Rotating Probability Vibrating Shaking Rotary Shifter Inclined Horizantal Probability Screening equipment is stationary or dynamic, depending on weather the screening or surface moves Slide 102 Tujuan Penskrinan Menghalang bahan-bahan yang tidak dihancurkan dengan sempurna (oversize) daripada memasuki operasi lain. Menghalang kemasukkan bahan- Bahan yang lebih halus ke alat-alat penghancuran untuk meningkatkan kecekapan & muatannya Menggred batuan mengikut spesifikasi saiznya Menyediakan saiz suapan yang dikehendaki untuk proses pengkonsentratan graviti atau unit operasi yang lain. Slide 103 Contoh alat- alat penskrinan Grizzly Revolving Screens -Trommel Vibrating Probability Screens Gyrator y screens Shaking Screens ( ) Rotating Probability Screens Sieve Bend Vibrating screens Reciprocating Screens Slide 104 Vibrating Screens Slide 105 Slide 106 saiz relatif partikel & aperture Permukaan skrin Pergerakan skrin Kelembapan Faktor mempengaruhi penskrinan Slide 107 Arah gerakan Slide 108 Faktor-faktor yang menjejaskan atau mempengaruhi kecekapan sesebuah skrin i. Kehadiran lembapan- partikel yang sangat halus melekat sesama sendiri atau pada partikel kasar atau melekat pada skrin dan mengurangkan saiz bukaan lubang skrin blinding diatasi dengan menggunakan skrin yang tertentu atau penggunaan air yang disembur pada skrin. Slide 109 ii.Kadar suapan yang berlebihan menyebabkan bed sukar untuk membentuk lapisan atau strata di atas permukaan skrin. iii. Kadar suapan yang sangat sedikit atau tidak mencukupi menyebabkan partikel yang sepatutnya melepasi skrin tetapi melantun ke atas dan dikumpulkan bersama-sama saiz atas. Keadaan ini berlaku terutamanya pada partikel yang bersaiz hampir. Slide 110 vi.Amplitud getaran yang berlebihan menyebabkan getaran partikel menjadi lampau, kesannya sama dengan keadaan apabila kadar suapan yang tida mencukupi. v. Sudut atau kecuraman permukaan skrin yang sangat tinggi. Menyebabkan partikel akan meluncur ke hadapan dengan lebih cepat danpeluang untuk melepasi skrin semakin berkurangan (masa untuk partikel berada di atas permukaan skrin menjadi lebih pendek). Slide 111 vi.Peratusan partikel saiz atas yang sangat tinggi menyebabkan partikel saiz bawah terhalang atau sukar untuk melepasi skrin. Keadaan ini dinamakan pegging. vii. Kehadiran partikel yang berbentuk ganjil, misalnya partikel berbentuk kon atau piramid yang menyebabkan bahagian atas yang lebih besar tersangkut di atas permukaan skrin. viii. Penyokong skrin yang tidak mencukupi,tidak betul atupun diperbuat daripada bahan yang kurang sesuai. Slide 112 Blinding Slide 113 Pegging Slide 114 Jenis permukaan Skrin Punched atau Perforated Plate Rod deck screen Wedge wire Woven wire Polyurethane Slide 115 Slide 116 Kriteria Pengukuran Prestasi Muatan Kecekapan Kadar suapan Kadar getaran Bentuk partikel Luas bukaan skrin Tabii bahan suapan Kadar kelembapan suapan Bergantung kepada Slide 117 Kecekapan skrin Kecekapan skrin adalah istilah yang sering digunakan untuk mengukur sejauh mana tepatnya pemisahan dapat dilakukan oleh sesebuah skrin atau menggambarkan peratusan saiz bawah di dalam suapan yang melepasi skrin. Berat saiz bawah yang melepasi ----------------------------------------- x 100 Berat saiz bawah di dalam suapan Slide 118 Contoh: Suatu suapan 100 tan/jam mengadungi 90 tan/jam saiz bawah dan 10 tan/jam saiz atas. Selepas proses penskrinan produk yang dihasilkan dianalisa dan didapati mengandungi 87 tan/jam melepasi dan 13 tan/jam tertahan, kirakan kecekapan skrin tersebut. Penyelesaian: Kecekapan = 87/ 90 x 100 = 96.6% Slide 119 Adalah sangat sukar untuk memperolehi kecekapan penskrinan 100% namun kecekapan yang biasa dan boleh diterima ialah di antara 90 -95 %. Graf menunjukkan kecekapan penskrinan semakin berkurang dengan peningkatan kadar suapan. Slide 120 Kadar suapan lawan kecekapan Kadar suapan (tan/jam) KecekapanKecekapan (%) Slide 121 Analisa Saiz Partikel Kaedah tertua dan sangat penting dalam penentuan taburan saiz partikel dalam satu bahan. Kaedah yang popular ialah German standard, DIN 4188; American standarad, E11; American Tyler series; French series, AFNOR; dan British standard BS 410 Sebelum penggunaan saiz square aperture (bukaan/lubang) penggunaan mesh adalah diamalkan. Saiz mengikut ukuran mesh adalah bilangan wayer/bebenang ayak (wire) per 1 in 2 ataupun bersamaan dengan bilangan square aperture per 1 in 2. Slide 122 Masalah yang sangat ketara timbul apabila saiz mesh yang sama mempunyai saiz partikel sebenar yang berlainan apabila penggunaan kaedah berlainan kerana penggunaan saiz wayer yang bebeza. Untuk mendapatkan saiz sebenar dan boleh dijadikan standard antarabangsa saiz aperture nominal digunakan. Slide 123 Slide 124 Wayer skrin dianyam supaya menghasilkan aperture yang seragam dengan teleren yang diterima. saiz aperture > 75 m plain woven. saiz aperture < 63 m twilled woven. Tidak ada Standard test sieve untuk aperture yang bersaiz < 37 m. Saiz aperture yang melebihi 1 mm, plat tertebuk samada aperture berbentuk bulat atau segiempat selalu digunakan. Slide 125 Slide 126 Slide 127 Untuk melakukan ujian analisa saiz alat ayak disusun secara bersiri iaitu mengikut turutan yang bersaiz kasar akan berada dibahagian atas dan aperture yang lebih halus akan berada dibahagian bawah. Standard siri yang boleh digunakan ialah 2 =1.414; 4 2 = 1.189 atau 10 10 = 1.259 (matric sistem). Slide 128 Result of typical test sieve Slide 129 Slide 130 Slide 131 Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan kasiterit aluvial Slide 132 Hidrosiklon Pengelasan Slide 133 Ilustrasi Hidrosiklon Suapan dimasukkan dibawah tekanan ke kebuk silinder secara tangen Partikel yang lebih besar daripada yang diingini berada hampir didinding dan lalu terus kebawah (aliran pilin) dan keluar dialiran bawah melalui apeks Daya emparan : memecutkan kadar pengenapan partikel,jadi memisahkan partikel mengikut saiz dan graviti tentu Daya seretan : partikel yang lambat mengenap bergerak kearah zon tekanan rendah, iaitu disepanjang paksi dan dibawa keluar melaui vortex finder ke aliran atas Partikel yang cepat mengenap akan bergerak ke dinding siklon (halaju paling rendah) dan keluar dari apeks Vortex finder Apex Valve Slide 134 Parameter Hidrosiklon Parameter Hidrosiklon Pengoperasian Geometri Diameter vortex finder Diameter Apeks (Spigot) Keluasan salur masuk Sudut kon Diameter Silinder Panjang Silinder Ketumpatan/ Kelikatan Pulpa Suapan Bentuk muka partikel Kadar Suapan Tekanan masuk Slide 135 Dimensi utama bagi Hidrosklon Di: diameter salur masuk (inlet) Do : diameter vortex finder Dc : diameter silinder Du: diameter spigot A : sudut kon Lc: panjang silinder Slide 136 Konsep yang digunakan dalam pemodelan hidrosiklon Slide 137 Suapan Litar pintas Produk Halus Produk Kasar Pengelasan sebenar tertinggal Mekanisme penyiringan & pengelasan dalam hidrosiklon Slide 138 Slide 139 Slide 140 Aplikasi Pengelasan dalam Industri Industri Kaolin Slide 141 SaizKEGUNAAN% < 53mSeramik100 < 10 mSeramik Penyalut kertas Pengisi kertas 80 96 100 85 97 < 2 mSeramik Penyalut kertas Pengisi kertas 40 70 89 92 60 80 Pelbagai saizBaja, racun serangga, makanan ternakan, kosmetik Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin Slide 142 PenyalutPengisi Komposisi Mineral Kaolinit Mika Lain-lain 93 99% 7 9% - 93 95% 5 10% 0.3% Komposisi kimia SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 TiO 2 LOI 45 47% 37 38% 0.5 1.0% 0.5 1.3 13.9 14.3 46 48% 37 38% 0.5 1.0% 0.04 1.5% 12.2 13.7% Sifat Fizikal< 1 < 2 Kecerahan Kelikatan 89 92% 100% 90- -2% 74cp 60 80% 85 97% 82 85% Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai pengisi penyalut pengisi dan penyalut Slide 143 Contoh Litar Aliran-Proses Kominusi Slide 144 Slide 145 Slide 146 Slide 147 Slide 148 Slide 149 Slide 150 Slide 151 SEKIAN TERIMA KASIH Selamat Maju Jaya