CRUSHING

Proses Crushing adalah suatu proses yang bertujuan untuk

meliberalisasi mineral yang diinginkan agar terpisah dengan mineral

pengotor yang lain.Beberapa alat yang digunakan :

1. Jaw Crusher

Terdapat 2 tipe jaw crusher yang umum digunakan sebagai

tahap awal proses kominusi batuan, yaitu Single Toggle dan Double

Toggle (Blake) jaw crusher. Disamping itu ada pula jenis Dodge

crusher yang hanya efisien digunakan untuk industri kecil atau untuk

tujuan penelitian karena konstruksi pembukaan setting produknya

tidak fleksible, sehingga sering terjadi penumpukan di dalam rongga

pemecah batu yang berakibat mesin macet

Gambar 1

Elemen-Elemen Double Toggle (blake) Jaw Crusher

Gambar 2

Elemen-Elemen Single Toggle Jaw Crusher

Proses pemecahan batu dimulai pada bagian mulut jaw karena

di tempat ini terjadi mekanisme pembukaan dan pengecilan rongga

pemecah batu. Pada saat pembukaan berlangsung batuan turun

karena gaya gravitasi ke dalam rongga jaw dan penekanan terhadap

batu terjadi pada saat pengecilan rongga. Proses pembukaan dan

pengecilan rongga berlangsung silih berganti (intermittent) yang

memungkinkan batuan pecah tidak saja oleh gaya tekan tetapi juga

gaya gesek (compression dan friction). Gerakan swing jaw plate

disamping maju mundur juga bergerak dengan pola eliptis (lihat

Gambar 3) tergantung jenis jaw crusher yang di pakai.

Pada jenis double toggle atau blake jaw crusher, gerakan maju

mundur swing jaw plate merupakan hasil transformasi gerakan poros

eksentris yang menaik-turunkan pitman,sehingga pada waktu yang

bersamaan dihasilkan tarikan dan dorongan terhadap toggle plate

ganda karena pitman terletak ditengah-tengah kedua toggle plate

tersebut (lihat Gambar 1). Pada kondisi berhenti pitman akan ditekan

ke bawah oleh poros eksentris yang mengakibatkan swing jaw plate

mengayun dan akan berhenti pada posisi maju ke arah fixed jaw plate.

Pada posisi ini swing jaw menutup rongga, yang disebut Closed Side

Setting (CSS), dan lubang pengeluaran produkpun mengecil. Tidak

semua jaw crusher berhenti pada posisi CSS, terdapat pula yang

berhenti pada posisi Open Side Setting (OSS), yaitu posisi swing jaw

plate menjahui fixed jaw plate dan untuk mengetahuinya harus dilihat

posisi poros eksentris pada saat berhenti yang harus terletak di

bawah.

Posisi poros eksentris harus di bawah pada saat berhenti adalah

kunci keselamatan kerja, sebab apabila posisinya di atas ada

kemungkinan poros akan berputar sendiri karena belum seimbang

dengan gaya putar roda pemberat (flywheel). Kemungkinan lain

adalah bearing yang ada pada poros tersebut rusak karena

kekurangan pelumas atau sudah tidak lurus lagi (inalignment). Produk

dihasilkan oleh double toggle kasar-kasar dengan sedikit partikel

halus dan energi penggerak pun cukup besar. Bentuk butiran produk

relatif kubikal karena kesempatan penghancuran antar batuan lebih

memungkinkan dibanding single toggle.

Gambar 3

Pola Gerak Swing Jaw Plates Jaw Crusher

Pada jenis single toggle jaw crusher gaya tekan dari swing jaw

plate terbentuk langsung oleh poros eksentris yang ada di bagian atas

unit (lihat Gambar 2.). Oleh karena itu pola ayunan awing jaw menjadi

eleptis karena gerakan yang terjadi tidak hanya maju mundur, tetapi

juga mengayun ke atas (lihat Gambar 3.). Pada mulanya tipe ini hanya

di rancang berukuran kecil untuk memecah batu yang berukuran kecil

pula (± 50cm). Tetapi sekarang tipe ini sangat populer terutama pada

tambang terbuka atau quarry karena perawatannya lebih mudah dan

unggul dalam meningkatkan kapasitas. Kelemahan tipe ini antara lain

kurang cocok dipakai untuk memecahkan batu yang sangat keras,

abrasif dan lengket. Kalau dipaksakan dapat menurunkan kapasitas

dan efisiensi karena adanya dorongan balik ke arah atas yang juga

membahayakan operator akibat gerakan eliptis dari swing jaw plate.

Mekanisme pemecahan batu pada jenis dodge crusher relatif

sama dengan blake, yaitu gerakan poros eksentris diteruskan oleh

batang penghubung dan sambungannya menuju swing. Pada saat

umpan masuk terjadi proses reduksi di bagian mulut jaw kemudian

jatuh seiring dengan mundurnya swing jaw plate. Kelemahan jenis ini

adalah posisi poros pengikatnya yang justru terletak di bagian bawah

unit crusher yang tidak dapat maju mundur pada saat sedang

beroperasi. Hal ini memberi peluang besar akan terjadi penyumbatan

atau choking akibat bertumpuknya batuan di dalam cavity. Melihat

kondisi ini, maka jenis dodge crusher tidak dapat diharapkan

berkapasitas besar seperti kedua jenis jaw crusher lainnya. Lubang

pengeluaran produksi ini dapat diperbesar dan diperkecil dengan

menyelipkan shim disekitar poros pengikat.

Untuk meningkatkan nisbah reduksi dan sekaligus menghindari

adanya penyumbatan, maka permukaan swing jaw plate dirancang

melengkung keluar seperti terlihat Gambar 4. Pada gambar tersebut

terlihat bahwa gaya tekan swing jaw plate lengkung terhadap umpan

berukuran sama akan lebih besar dibanding dengan swing jaw plate

datar. Disamping itu, permukaan swing dan fixed jaw plate biasanya

dirancang bergelombang (corrugated) untuk mengurangi produk

partikel halus.

Proses reduksi terhadap setiap bongkahan batuan berlangsung

secara gradual seperti pada Gambar 5. Setiap garis melukiskan

kedudukan batuan pada saat posisi swing jaw plate maju (tertutup)

dan mundur (terbuka). Misalnya, garis nomor 1 adalah batas batuan

pertama kali menyentuh swing jaw plate posisi tertutup dan akan

jatuh ke garis nomor 2 pada saat swing jaw pada posisi terbuka, dan

jarak vertikal antara garis 1 dan 2 menggambarkan kemajuan

penurunan batu tersebut. Apabila batu pada garis 2 tersebut pecah

karena gerakan maju swing jaw, maka pada saat swing jaw tersebut

mundur pecahan batu akan turun dan berada pada posisi garis nomor

3.

Gambar 4

Diagram Proses Reduksi Dengan Swing Jaw Plates Datar dan Lengkung

Gambar 5

Perbandingan Ukuran Rongga Pemecah Batu Pada Swing Jaw Plates

Lengkung dan Datar

Dapat dimengerti bahwa pada swing jaw datar luas relatif

diantara dua garis yang berbentuk trapesium di dalam rongga makin

ke bawah akan berkurang dan kondisi ini akan memberikan peluang

terjadinya penyumbatan dengan peluang terbesar akan terjadi pada

bagian lubang pengeluaran produk. Peluang ini terjadi karena batuan

berukuran relatif besar yang berada pada zona pemecahan yang sama

akan menempati luas relatif yang sempit. Sementara itu pada swing

jaw plate lengkung luas relatif zona pemecahan batu makin ke bawah

akan relatif melebar dan akan memberikan kesempatan pada produk

untuk turun lebih cepat ke bagian paling bawah. Apabila

dibandingkan Gambar 5.a. dan 5.b. akan terlihat bahwa pada swing

jaw datar bongkahan batu harus mengalami 10 kali pemecahan untuk

sampai ke lubang pengeluaran produkta, sedangkan pada swing jaw

lengkung hanya 8 kali. Ini menandakan bahwa kecepatan jatuh batuan

pada swing jaw lengkung lebih cepat dibanding swing jaw datar.

Disamping itu abu yang diperoleh dari proses pemecahan batu dengan

menggunakan rancangan swing jaw lengkung lebih sedikit.

2. Gyratory Crusher

Terdapat tiga jenis gyratory crusher, yaitu suspended-spindle,

supported-spindle, dan fixed spindle yang masing-masing unit

dibedakan dari cara menggerakkan poros tegak eksentris untuk

menghasilkan putaran dan ayunan. Secara umum proses pemecahan

batu terjadi akibat putaran poros eksentris, sehingga mantel yang

menempel pada crushing head dapat berputar dan sekaligus

mengayun atau gyrates. Jadi reduksi batuan tidak hanya disebabkan

oleh gaya tekan tetapi juga oleh gaya geser yang diharapkan dapat

membentuk butiran produk menjadi relatif kubikal atau membulat

(rounded). Proses penekanan dan pergeseran terhadap batu tersebut

berlangsung secara kontinyu, cepat dan merata ke seluruh rongga

pemecahan batu, sehingga permukaan batu yang runcing dapat

dihilangkan oleh gaya geser menjadi relatif bulat. Pada saat di salah

satu sisi terjadi proses penekanan dan pergeseran, maka melalui sisi

lainnya pecahan batu akan lolos atau keluar dari unit crusher sebagai

produk. Sketsa gyratory crusher jenis seperti terlihat pada Gambar 6,

yaitu jenis supported spindle.

Gambar 6

Penampang Tegak Gyratory Crusher Tipe Supported Spindle

Apabila gyratory crusher digunakan pada tahap primer mungkin

bentuk bongkahan tidak dipermasalahkan karena produknya akan

diproses lebih lanjut pada tahap sekunder dan tersier. Tidak demikian

halnya pada tahap akhir suatu proses pemecahan batu – tahap

sekunder atau tersier – bentuk butir produk sangat penting terutama

apabila produknya akan dimanfaatkan sebagai salah satu bahan baku

campuran beton siap pakai (ready-mix concrete) atau ballast rel

kereta api. Teknik pembentukan produk agar membulat atau kubikal,

antara lain dengan memanfaatkan gaya geser seoptimal mungkin

tidak hanya terjadi antara batu dengan concave atau mantel saja,

tetapi juga antar batuan. Oleh sebab itu umpan yang masuk ke mulut

crusher harus konstan untuk menjaga batas ketinggiannya.

Mekanisme pemecahan batu di dalam cavity pada gyratory

crusher jenis suspended-spidledan supported-spindle adalah sama,

yaitu proses tegak berputar eksentris dari bagian bawahnya

sedangkan bagian atas poros tetap berputar pada satu titik.

Perbedaannya terletak pada penyangga poros tersebut. Pada

suspended-spindle, poros tegak bagian bawah langsung tertanam

pada eksentris yang dihubungkan dengan poros penggerak;

sedangkan pada supportedspindle (Gambar 6), poros tegak bawahnya

disangga oleh piston yang dapat dinaik-turunkan secara hidrolis.

Berbeda dengan poros tegak kedua jenis gyratory tersebut , pada

fixed-spindle seluruh kolom poros tegaknya eksentris, sehingga

geraknya tidak berputar dan mengayun, tetapi lebih tepat berputar

eksentris vertikal disepanjang rongga pemecah batu.

3. Cone Crusher

Pada dasarnya proses pemecahan batu di dalam rongga pemecah

batu cone crusher sama dengan gyratory. Setelah motor penggerak

berputar, maka akan diteruskan melalui poros penggerak dan gigi

pinion menuju bevel gear untuk memutarkan poros tegak yang

tertanam pada silinder eksentris. Bedanya dengan gyratory terletak

pada kedudukan poros tegaknya yang tidak menggantung pada spider

arm, tetapi berdiri tegak dan tertanam di dalam silinder eksentris dan

pada bagian atas crushing head dipasang feed plate untuk

menampung dan mendistribusikan umpan keseluruh rongga.

Hampir seluruh rongga pemecahan batu, yaitu antara mantel dan

bowl liner, dirancang sejajar atau hampir sejajar seperti terlihat

bentuk-bentuknya pada Gambar 8, sehingga luas permukaan gerusnya

lebih besar. Oleh karena itu gerakan ayun-putar mantel akan

menghasilkan gaya tekan dan geser terhadap batuan secara intensif

dan bentuk produk yang dihasilkan akan relatif lebih baik dibanding

tahap primer. Pada saat mantel mengayun rongga akan menyempit

dan akan terjadi tekanan terhadap batuan didalamnya dan pada saat

yang hampir sama batuan tersebut menderita geseran juga oleh

putaran mantel. Proses ini berlangsung terus menerus sampai

pecahan batuan mendapat kesempatan keluar bebas dari rongga

sebagai produk.

Gambar 7

Penampang Tegak Standard Heavy Duty Cone Crusher

Gambar 8

Beberapa Tipe Kontur Cavity Pada Cone Crusher

Gaya akan menyebabkan batuan pecah mengikuti bidang lemahnya dan

bentuk akhir merupakan yang runcing dan kasar. Gaya geser dapat

memberikan perbaikan terhadap permukaan partikel dengan memangkas

bagian-bagian yang runcing tersebut sehingga partikel berbentuk relatif

kubikal atau membulat. Untuk memperoleh bentuk butir yang kubikal harus

diupayakan gesekan antar partikel di dalam rongga berlangsung lama

sebelum keluar sebagai produk. Hal ini dapat dilakukan dengan cara-cara,

antara lain : (1) mempertahankan level umpan di dalam feed box agar selalu

konstan pada ketinggian tertentu, sehingga cavity selalu penuh oleh batuan,

dan (2) kecepatan putar mantel harus optimum pada RPM tertentu. Untuk

menstabilkan level umpan di dalam feed box agar tetap pada ketinggian

tertentu sebaliknya digunakan pengumpan conveyor (conveyor feeder) yang

dapat diatur kecepatan laju alirnya, ukuran butir umpan harus relatif

seragam dan setting pengeluaran harus selalu dikontrol.

TUGAS 1

PENGOLAHAN BAHAN GALIAN

“MEKANISME KERJA DAN BAGIAN – BAGIAN ALAT CRUSHER”

Oleh :

Amat sapri

03081002064

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN