Sampling dan Analisa Ayak (PBG)

BAB III
SAMPLING DAN ANALISA AYAK


A. Sampling
Sampling (pengambilan conto) merupakan tahap awal dari suatu analisis. Pengambilan conto harus efektif, cukup seperlunya tapi representatif (mewakili). Sampling harus dilakukan dalam tahapan yang benar sehingga hasil sampling yang didapat mampu mewakili material yang begitu banyak dan dapat dipakai sebagai patokan untuk mengontrol apakah proses pengolahan tersebut berjalan dengan baik atau tidak. Untuk hasil lebih baik dilakukan analisa mikroskop.
Increment adalah jumlah satuan mineral yang dikumpulkan dari populasi sebagai bagian dari contoh yang diperoleh dengan sekali pengambilan contoh

Dari mekanismenya, pengambilan contoh dapat dibagi dua, yaitu :
1. Hand sampling
Pengambilan contoh dilakukan dengan tangan, sehingga hasilnya sangat tergantung pada ketelitian operator
a. Grab sampling
Pengambilan sampel pada material yang homogen dan dilakukan dengan interval tertentu dengan menggunakan sekop. Contoh yang diperoleh biasanya kurang representatif.
b. Shovel sampling
Pengambilan sampel dengan menggunakan shovel, keuntungan cara ini lebih murah, waktu pengambilan cepat dan memerlukan tempat yang tidak begitu luas. Material conto yang diambil berukuran kurang dari 2 inchi.
c. Stream sampling
Alat yang digunakan Hand sampling cutter. Conto yang diambil berupa pulp (basah) dan pengambilan searah dengan aliran (stream).
d. Pipe sampling
Alat yang digunakan pipa/tabung dengan diameter 0.5, 1.0, dan 1.5 inchi. Salah satu ujung pipa runcing untuk dimasukkan ke material. Terdiri dari dua pipa (besar dan kecil) sehingga terdapat rongga diantaranya untuk tempat conto.
Digunakan pada material padat yang halus dan tidak terlalu keras.
e. Coning and quatering
Langkah-langkah yang dilakukan :
- Material dicmapur sehingga homogen
- Diambil secukupnya dan dibuat bentuk kerucut
- Ujung kerucut ditekan sehingga membentuk kerucut terpotong dan dibagi empat bagian sama besar
- Dua bagian yang berseberangan diambil untuk dijadikan conto yang dianalisis

2. Mechanical sampling
Digunakan untuk pengambilan conto dalam jumlah yang besar dengan hasil yang lebih representatif dibandingkan hand sampling.
Alat yang dipergunakan, antara lain :
a. Riffle sampler
Alat ini bentuknya persegi panjang dan didalamnya terbagi beberapa sekat yang arahnya berlawanan. Riffle-riffle ini berfungsi sebagai pembagi conto agar dapat terbagi sama rata.
b. Vein sampler
Pada bagian dalam dilengkapi dengan revolving cutter, yaitu pemotong yang dapat berputar pada porosnya sehingga akan membentuk area yang bundar sehingga dapat memotong seluruh alur bijih.
Langkah selanjutnya setelah sampling adalah analisa yang meliputi penimbangan, pengayakan, mikroskopis dan analisis kimiawi jika diperlukan.

B. Analisis Ayak
Tujuan analisis ayak adalah untuk mengetahui :
1. Jumlah produksi suatu alat
2. Distribusi partikel pada ukuran tertentu
3. Ratio of concentration
4. Recovery suatu mineral pada setiap fraksi
Peralatan yang diperlukan dalam analisis ayak antara lain ayakan, timbangan, mikroskop dan alat sampling. Untuk melakukan analisis lebih baik digunakan dua ayakan dengan salah satunya dipakai sebagai pembanding.

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
Kapasitas screen secara umum tergantung pada :
1. Luas penampang screen
2. Ukuran bukaan
3. Sifat dari umpan seperti ; berat jenis, kandungan air, temperatur
4. Tipe mechanical screen yang digunakan
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.
Faktor-faktor yang mempengaruhi effisiensi screen :
1. Lamanya umpan berada dalam screen
2. Jumlah lubang yang terbuka
3. Kecepatan umpan
4. Tebalnya lapisan umpan
5. Cocoknya lubang ayakan dengan bentuk dan ukuran rata-rata material yang diolah.
Dimana :
a = prosentase partikel yang lebih kasar dari ukuran yang ditentukan oleh ayakan yang ada dalam umpan
b =prosentase partikel yang lebih halus dari ukuran yang ditentukan oleh ayakan yang
ada dalam umpan
c = prosentase partikel yang lebih kasar dari ukuran yang ditentukan oleh ayakan yang ada dalam oversize
d = prosentase partikel yang lebih halus dari ukuran yang ditentukan oleh ayakan yang ada dalam undersize
R = recovery untuk partikel halus yang melalui ayakan
O = recovery dari oversize dalam proses
E = efisiensi ayakan untuk undersize sebagai produk akhir (rumus no. 3)
efisiensi ayakan untuk oversize sebagai produk akhir (rumus no. 4)
= efisiensi ayakan untuk undersize dan oversize sebagai produk akhir (rumus no. 5)

Dari hasil pengayakan dilakukan analisa mikroskop sehingga didapatkan hasil bahwa pada ukuran butir yang paling kecil derajat liberasinya makin besar. Dengan demikian berarti makin kecil ukuran butir makin sempurna material terliberasi atau terbebaskan dari ikatan gangue mineral.
Selain itu dari hasil pengayakan yang dilakukan dengan dua ayakan akan dapat dibandingkan satu sama lainnya sehingga dapat diketahui efisiensi pengayakan yang paling baik.
Derajat liberasi adalah perbandingan antara jumlah berat mineral bebas dan berat mineral yang sama seluruhnya (bebas dan terikat).
Efisiensi yaitu perbandingan antara undersize yang lolos dengan undersize yang seharusnya lolos.
Kadar Fraksi = (mineral A x BjA)/((mineralAxBjA)+(mineralBxBjB))x100%
Hitung derajat liberasi bijih maupun kadar bijih bila BJ mineral A = 7 dan BJ mineral B = 2,5
Jawab :
Derajat Liberasi fraksi (+28#) mineral A = (4x7)/(10,5x7)x100%=38,09

Kadar mineral A pada fraksi (+28#) = (10,5x7)/((10,5x7)+(8,25x2,5))x100%=77,57%

Dengan cara yang sama dapat dihitung kadar (KD) maupun Derajat Liberasi (DL) tiap fraksi.
Derajat Liberasi bijih = jumlah kolom 5 : jumlah kolom 2 = 5600,42 : 100 = 56%
Kadar Bijih = jumlah kolom 6 : jumlah kolom 2 = 7869,94 : 100 = 78,699 %

Dalam mencari kadar bijih jangan sampai kadar tiap fraksi dijumlahkan dan hasilnya dibagi tiga. Hal ini salah karena berat tiap fraksi tidak sama.