laporan pengolahan mineral itb ahmad fahmi syam: sampling & sieving

Laboratorium Pengolahan Bahan GalianProgram Studi Teknik Metalurgi

Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan

Laporan Modul III, MG2212

Sampling dan Analisis Ayak

Ahmad Fahmi Syam (12509501) / Kelompok 7 / Selasa, 11-04-2012

Asisten : Fadhli Muhammad (12508026)

Abstrak – Praktikum Modul III – Tujuan dari percobaan Sampling yang dilakukan adalah mempelajari teknik-teknik sampling dan mereduksi jumlahnya dan mendapat data-data statistika yang digunakan pada sampling. Lalu tujuan

percobaan analisis ayak adalah mengetahui efisiensi berbagai peralatan, menghitung derajat liberasi, mencari penyebab dan ukuran mineral berharga yang hilang bersama tailing. Percobaan sampling dilakukan sebanyak dua kali percobaan yaitu dengan metode riffle dan metode quartening. Sedangkan pada percobaan analisis ayak, contoh akan diayak dan dihitung

beratnya.

A. Tinjauan PustakaSampling adalah operasi pengambilan sebagian kecil yang banyaknya cukup untuk dianalisis, dengan perbandingan dan distribusi kualitas sama antara sebagian tersebut dan banyakannya.

Gambar alat sampler di industri

Suatu yang besar jumlahnya disebut lot/ populasi. Data / besaran tentang populasi disebut parameter, sedangkan besaran yang diperoleh dari contoh disebut statistik. Dengan demikian sampling merupakan teknik statistik yang didasarkan pada teori peluang. Sampling terbagi menjadi random sampling dan sistematic sampling. Increment adalah sejumlah material yang diambil sebagai contoh dari lot dengan menggunakan alat sampling dengan satu kali operasi.Random sampling adalaha cara mengumpulkan contoh sedemikian rupa sehingga setiap unit yang membentuk lot mempunyai kesempatan /peluang yang sama untuk diikutkan kedalam contoh sehingg jika diambil sebagian kecil perbandingan nya akan relatif sama.Sistematik sampling adalah cara mengumpulkan contoh dari lot pada interval yang spesifik dan teratur, baik dalam jumlah, ruang dan waktu. Analisis ayak banyak digunakan dalam pengolahan bahan galian, antara lain untuk menentukan efisiensi berbagai peralatan, menghitung derajat liberasi, mencari penyebab dan ukuran mineral berharga yang hilang bersama tailing.

B. Data Percobaan

1. Sampling metode riffle

2. Sampling metode coning dan quartening

Perc.

Kotak

1 2 3 4 5

H P H P H P H P H P

1 6 2 12 1 4 2 8 3 14 5

2 23 5 28 5 8 2 15 3 41 13

3 8 1 13 2 13 2 5 1 18 6

4 11 1 12 3 10 1 9 2 13 5

5 18 4 14 6 12 2 22 3 28 9

1. Data analisis ayak

No Ukuran (Mesh) W tertampung (gram)

1 +28 74

2 -28 +35 158,1

3 -35 +48 630

4 -48 +65 54,7

5 -65 +100 38,8

TOTAL=955,6 gram

Perc.

Kotak1 2 3 4 5

H P H P H P H P H P

1 7 4 5 1 2 1 5 1 18 4

2 4 0 4 1 7 3 11 2 25 5

3 4 1 18 3 7 2 4 2 24 5

4 3 0 7 2 6 3 13 6 26 5

5 3 1 7 2 3 2 15 1 8 2







C. Pengolahan Data

1. Langkah Kerja

a. Sampling metode riffle

Menyiapkan contoh bijih Pasir Besi dan Pasir Silika

↓mengaduk hingga homogen

↓Bagi dengan riffle

↓Ambil sejumput

↓

menyebar pada kotak 3cm x 3 cm yang telah diberi nomor 1-5

↓

Menghitung jumlah pasir besi dan pasir silica di masing-masing kotak

↓mengembalikan contoh ke tempat semula

↓Mengulangi percobaan sebanyak 5 kali

1. Sampling metode Coning dan Quartening

Menyiapkan contoh bjih campuran Pasir Besi dan Pasir Silika

↓

membuat pasir hingga berbentuk seperti kerucut (menggunung)

↓menekan hingga datar agar homogen

↓Membagi pasir menjadi 4 bagian sama rata

↓mengambil bagian yang berseberangan

↓mengambil sejumput contoh

↓

menyebarkan pada kotak 3cm x 3 cm yang telah diberi nomor 1-5

↓

menghitung jumlah pasir besi dan pasir silica di masing-masing kotak

↓menempatkan contoh ke tempat lain

↓mengulangi sebanyak 5 kali

b. Analisis Ayak

mengambil contoh

↓mengambil ayakan dan menyusunnya

↓mengayak selama 15 menit

↓menimbang masing-masing fraksi dari tiap ayakan

↓

menghitung % berat tertampung, % berat kumuatif tertampung, % berat kumulatif lolos

2. Rumus-rumus Dasar

a. Persen berat pasir Besi:

%H=nH ∙ ρH

nP ∙ ρP+nH ∙ ρH

b. Persen berat pasir Silika:

%P=nP∙ ρP

nP ∙ ρP+nH ∙ ρH

c. Selang rataan:

x−t α2

∙S

√n<μ<x+t α

2

∙S

√ndengan α=0.05 dan n=25

d. Konversi satuan dari mesh ke µm:200 mesh = 74 µm

100 mesh = 74 x √2 µm

e. Persamaan Gaudin-Schuhman:

Y=[ xk ]m

Dengan Y : % berat kumulatif lolos ukuran xm : modulus distribusik : modulus ukuran (µm)x : ukuran partikel







1. Perhitungana. Sampling Metode Riffle

no% berat besi x−x ¿¿

1 63,64-15,2772 233,3928

2 83,334,4128 19,4728

3 66,67-12,2472 149,9939

4 83,334,4128 19,4728

5 81,822,9028 8,426248

6 10021,0828 444,4845

7 801,0828 1,172456

8 70-8,9172 79,51646

9 84,625,7028 32,52193

10 83,334,4128 19,4728

11 801,0828 1,172456

12 85,716,7928 46,14213

13 77,78-1,1372 1,293224

14 66,67-12,2472 149,9939

15 82,763,8428 14,76711

16 10021,0828 444,4845

17 77,78-1,1372 1,293224

18 66,67-12,2472 149,9939

19 68,42-10,4972 110,1912

20 83,874,9528 24,53023

21 75-3,9172 15,34446

22 77,78-1,1372 1,293224

23 60-18,9172 357,8605

24 93,7514,8328 220,012

25 801,0828 1,172456

Rata-rata 78,92

∑ ¿¿¿ 2547,47

no% berat silika

x−x ¿¿

1 36,3615,2748 233,3195

2 16,67-4,4152 19,49399

3 33,3312,2448 149,9351

4 16,67-4,4152 19,49399

5 18,18-2,9052 8,440187

6 0-21,0852 444,5857

7 20-1,0852 1,177659

8 308,9148 79,47366

9 15,38-5,7052 32,54931

10 16,67-4,4152 19,49399

11 20-1,0852 1,177659

12 14,29-6,7952 46,17474

13 22,231,1448 1,310567

14 33,3312,2448 149,9351

15 17,24-3,8452 14,78556

16 0-21,0852 444,5857

17 22,271,1848 1,403751

18 33,3312,2448 149,9351

19 31,5810,4948 110,1408

20 16,13-4,9552 24,55401

21 253,9148 15,32566

22 22,221,1348 1,287771

23 4018,9148 357,7697

24 6,25-14,8352 220,0832







25 20-1,0852 1,177659

Rata-rata 21,09

∑ ¿¿¿ 2547,61

b. Sampling Metode Quartening

no% berat besi

x−x ¿¿

1 75-6,1932 38,35573

2 92,3111,1168 123,5832

3 66,67-14,5232 210,9233

4 72,73-8,4632 71,62575

5 73,68-7,5132 56,44817

6 82,140,9468 0,89643

7 89,658,4568 71,51747

8 80-1,1932 1,423726

9 83,332,1368 4,565914

10 75,93-5,2632 27,70127

11 88,897,6968 59,24073

12 86,675,4768 29,99534

13 86,675,4768 29,99534

14 83,332,1368 4,565914

15 75-6,1932 38,35573

16 91,6710,4768 109,7633

17 80-1,1932 1,423726

18 90,919,7168 94,4162

19 81,820,6268 0,392878

20 72,22-8,9732 80,51832

21 81,820,6268 0,392878

22 70-11,1932 125,2877

23 85,714,5168 20,40148

24 88 6,8068 46,33253

25 75,68-5,5132 30,39537

Rata-rata 81,19

∑ ¿¿¿ 1278,52

no % berat silika

x−x ¿¿

1 25 6,0012 36,0144

2 7,69 -11,3088 127,889

3 33,33 14,3312 205,3833

4 27,27 8,2712 68,41275

5 26,32 7,3212 53,59997

6 17,86 -1,1388 1,296865

7 15,15 -3,8488 14,81326

8 20 1,0012 1,002401

9 16,67 -2,3288 5,423309

10 24,07 5,0712 25,71707

11 11,11 -7,8888 62,23317

12 13,33 -5,6688 32,13529

13 13,33 -5,6688 32,13529

14 16,67 16,67 277,8889

15 25 6,0012 36,0144

16 8,33 -10,6688 113,8233

17 20 1,0012 1,002401

18 9,09 -9,9088 98,18432

19 18,18 -0,8188 0,670433

20 27,78 8,7812 77,10947

21 18,18 -0,8188 0,670433

22 30 11,0012 121,0264

23 14,29 -4,7088 22,1728







24 12 -6,9988 48,9832

25 24,32 5,3212 28,31517

Rata-rata

18,99 ∑ ¿¿¿ 1491,92

c. Analisis Ayak

No

Ukuran (mesh)

Ukuran (µm)

% berat tertampung

% berat kumulative tertampung

1 28 528.577,743826 7,743826

2 35 422.8616,54458 24,28841

3 48 308.3365,92717 90,21557

4 65 227.705,724152 95,93972

5 100 1484,060276 100

No

%berat kumulatif lolos

Log ukuran (mikron)

Log % BKT

Log % BKL

192,2562 2,72310 0,888925 1,964996

275,7116 2,62619 1,385399 1,879162

39,78443 2,48902 1,955281 0,990536

44,06028 2,35736 1,981998 0,608556

50 2,17026 2 -

Grafik

D. Perhitungan

1. Variansi & standar baku Sampling metode Riffle Untuk pasir besi

S2=∑ ( x−x )2

n−1

¿ 2547,4724

¿106,1446

S=√106,1446 ¿10,3026







Untuk pasir silika

S2=∑ ( x−x )2

n−1

¿ 2547,6124

¿106,15

S=√106,15

¿10,3029

2. Variansi & standar baku Sampling metode Quartening Untuk pasir besi

S2=∑ ( x−x )2

n−1

¿ 1278,5224

¿53,2583

S=√53,2583¿7,2978

Untuk pasir silika

S2=∑ ( x−x )2

n−1

¿ 1491,9224

¿62,1633

S=√62,1633¿7,8844

3. Selang rataan Sampling metode Riffle

pasir besi

x−t α2

∙S

√n<μ<x+t α

2

∙S

√n

78,92−2.06 ∙10,3026

5<μ<78,92+2.06 ∙

10,30265

74,68<μ<83,16

pasir silika

x−t α2

∙S

√n<μ<x+t α

2

∙S

√n

21,09−2.06 ∙10,3029

5<μ<21,09+2.06 ∙

10,30295

16,85<μ<25,33

4. Selang rataan Sampling metode Quartening Untuk pasir besi

x−t α2

∙S

√n<μ<x+t α

2

∙S

√n

81,19−2.06 ∙7,2978

5<μ<81,19+2.06 ∙

7,29785

78,18<μ<84,19

Untuk pasir silika

x−t α2

∙S

√n<μ<x+t α

2

∙S

√n

18,99−2.06 ∙7,8844

5<μ<18,99+2.06 ∙

7,88445

15,74<μ<22,24

5. Gaudin-Schuhman

Y=[ xk ]m

log Y =m log [ xk ]

log Y =−mlogk+mlogxlog Y =−b−ax

Dengan k a= ukuran ayakan saat 80% partikel lolos

y = 3,783x - 8,26880 = 3,783x - 8,268

k=x= (80+8,268)/3,783= 23,33

y = 3,783x - 8,268Maka modulus distribusinya adalah

m=3,783

E. Analisis Percobaan

Dari perhitungan didapat bahwa jumlah total dari hasil pengayakan adalah sebesar 955,6 gram padahal di awal percobaan masa total adalah 1000 gram. Masa yang hilang sebesar 4,4 gram ini diakibatkan saat dilakukan pengayakan partikel-partikel banyak yang menempel pada







dinding ayakan juga ada sebagian yang tersangkut di ayakan sehingga masa yang diukur kemudian akan berkurang, kemungkinan lainnya kesalahan dari praktikkan saat perhitungan masa awal yang tidak presisi.

Dari hasil perhitungan didapat bahwa selang rataan dengan metode riffle untuk pasir besi antara 74,68<μ<83,16 dibanding dengan metode quartening yaitu 78,18<μ<84,19 rentang yang didapat tidak jauh berbeda tetapi jika dibandingkan antara keduanya dengan metode riffle selang lebih panjang yang berarti kesalahan tebakan akan lebih kecil atau lebih akurat, hal ini berlaku juga untuk selang pada pasir silika yang dihitung.

F. Jawaban Pertanyaan1. Kebanyakan pabrik pengolahan menggunakan

random sampling dengan bebereapa metode diantara yang paling canggih adalah dengan XRF (X-ray fluorescent)

sedangkan teknik reduksi yang dipakai adalah dengan metode rifle.

2. Faktor-faktor yang mempengaruhi banyaknya increment adalah berat populasi keseluruhan, ukuran partikel dan keakuratan yang diinginkan.

G. Kesimpulan

Dari percobaan yang dilakukan didapat bahwa teknik sampling secara garis besar terbagi dua macam yaitu random dan sistematik sampling. Random sampling adalah cara mengumpulkan contoh sedemikian rupa sehingga setiap unit yang membentuk lot mempunyai kesempatan /peluang yang sama untuk diikutkan kedalam contoh sehingg jika diambil sebagian kecil perbandingan nya akan relatif sama. Sistematik sampling adalah cara mengumpulkan contoh dari lot pada interval yang spesifik dan teratur, baik dalam jumlah, ruang dan waktu. Analisis ayak banyak digunakan dalam pengolahan bahan galian, antara lain untuk

menentukan efisiensi berbagai peralatan, menghitung derajat liberasi, mencari penyebab dan ukuran mineral berharga yang hilang bersama tailing. Dari perhitungan yang dilakukan terhadap data yang didapat dari percobaam didapat Selang rataan Sampling metode Riffle untuk pasir besi 74,68<𝜇<83,16 dan untuk silika

16,85<μ<25,33 sedangkan dengan metode

Quartening untuk pasir besi

78,18<μ<84,19 dan untuk pasir silika

15,74<μ<22,24.

H. Daftar Pustakahttp://en.wikipedia.org/wiki/Student%27s_t-distributionKelly, Errol G. & David J. Spottiswood. 1982. Introduction to Mineral Processing. Hal. 23-24. USA: John Wiley & Sons.







I. Lampiran

Lampiran Kotak untuk sampling

6 cm

6 cm

Gambar Riffle

1 2

3 4

5

laporan pengolahan mineral itb ahmad fahmi syam: sampling & sieving

Documents