1. PROF. MADYA DR KHAIRUN AZIZI MOHD AZIZLI
PUSAT PENGAJIAN KEJURUTERAAN BAHAN & SUMBER MINERAL UNIVERSITI SAINS MALAYSIA
KOMINUSI & PENSAIZAN
EBS 215/3
Oleh:
PROF. MADYA DR KHAIRUN AZIZI MOHD AZIZLI
DR. HASHIM B. HUSSIN

2. Komponen kursus Asas Penilaian Kerja Kursus 30% Peperiksaan 70%
Ujian 15%
Kuiz 5%
Tugasan 10%
Peperiksaan %
Jumlah %

3. 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.

4. Weiss, “Handbook of Mineral Processing”, SME Publication.
A.J.Lynch, “Developments In Mineral Processing: Mineral Crushing and Grinding Circuits”, Elsevier.

5. OBJEKTIF KURSUS Diakhir kursus ini pelajar dapat merekabentuk
helaian aliran proses (process flowsheet design) bagi suatu loji komunisi dan pensaizan yang sesuai untuk sesuatu tujuan.
Mengetahui tujuan proses komunisi & pensaizan di dalam sesuatu industri.
Memperkenalkan konsep asas dalam proses komunisi

6. 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.

7. 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.

8. Jenis-jenis litar kominusi Anggaran tenaga untuk pemecahan
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.

9. Contoh-contoh litar kominusi dan pensaizan di dalam industri seperti;
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.

10. Sumber Mineral yang terdapat di Malaysia
Mineral Bukan Logam
Mineral logam
Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi
Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

11. KOMINUSI & PENSAIZAN
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

12. Kominusi:
Proses mengurangkan saiz batuan/ mineral/bijih atau lain-lain bahan melalui proses penghancuran atau pengisaran atau kedua-duanya sekali.
Pensaizan:
Proses pemisahan partikel kepada pecahan saiz tertentu – contohnya, menggunakan skrin (ayak) sehingga saiz 500 μm, pengelas hidrosiklon, pilin, atau sadak iaitu pensaizan halus dibawah 500 μm.

13. KEPUTUSAN YANG PERLU DIBUAT SEBELUM SESEORANG JURUTERA PROSES MEREKABENTUK HELAIAN ALIRAN PROSES BAGI SESUATU LOJI KOMINUSI & PENSAIZAN.
SOALAN PERTAMA:
Produk 1
Produk 2
BAHAN MULA
Produk 3
Produk…..n

14. Bagaimana Untuk Menghasilkan Produk ?
SOALAN KEDUA:
Laluan A
Produk
Laluan B
Laluan C
Bagaimana Untuk Menghasilkan Produk ?
Jawapan kepada produk yang akan dikeluarkan dan proses yang bakal digunakan untuk mengeluarkan produk tersebut akan bergantung kepada berbagai faktor
seperti
persekitaran, sosio-politik, teknikal, pemasaran dan organisasi yang terlibat

15. OBJEKTIF UTAMA IALAH:
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

16. KOMINUSI

17. TUJUAN PROSES KOMINUSI
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

18. Diantara objektif kominusi, atau pengurangan saiz
partikel adalah seperti berikut:
Pengeluaran bahan yang mempunyai saiz dimana
Mudah diangkut dan disimpan.
Sesuai digunakan tanpa rawatan lanjut kecuali penskrinan.
Pembebasan mineral berharga daripada mineral sisa untuk pemprosesan seterusnya.
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

19. 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 ½ - 3/8 inci)
Proses Pengisaran
(Julat saiz halus iaitu daripada ½ - 3/8 inci kebawah)

20. Contoh Mineral
ILMENITE
Emas

21. Pengurangan saiz partikel dan pembebasan mineral
Mineral Liberation
Jaw Crushing
Rod Milling
Total Liberation
Ball Milling
Partial Liberation
Pengurangan saiz partikel dan pembebasan mineral

22. Ciri-ciri Pemecahan
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.

23. 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
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.

24. Rajah 3: Kombinasi mekanisme patah, seperti yang terjadi di dalam partikel

25. 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.

26. KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Saiz kiub Kekuatan mampatan min Sisihan piawai (mm) (Mpa) (Mpa)
TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian Tegasan pemecahan
(μm) (Mpa)
,390

27. 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.
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.

28. Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

29. Abrasion
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.

30. 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.

31. Shatter
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.

32. Daya-daya pemecahan biasanya adalah rawak
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)

33. KOS KOMINUSI
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.

34. KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI
Pengurangan saiz daripada:
1 meter 0.1 meter memerlukan ~ 0.3kWj/ton
1 mm mm memerlukan ~ 10.0kWj/ton
10 μm 1 μm 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.

35. Nilai yang tambah – kos komunisi – kehilangan lendiran (slimes)
Oleh itu adalah perlu untuk memaksimumkan :
Nilai yang tambah – kos komunisi – kehilangan lendiran (slimes)
Nisbah pengurangan saiz ,
R = Saiz bijih di dalam suapan
Saiz bijih di dalam produk
di mana saiz adalah biasanya saiz P80, iaitu 80% daripada partikel melepasi saiz yang diperlukan.

36. 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 = KR [1/da – 1/di]
Tenaga pemecahan adalah berkadaran dengan luas permukaan baru yang dihasilkan.
Dimana di = luas permukaan partikel yang asal
da = luas permukaan partikel selepas pemecahan dan biasanya diwakili oleh saiz min partikel (P50)

37. E = Kk ln [ di / da ] Hukum Kick (1885)
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.
Hukum Rittinger menunjukkan tenaga untuk memecahkan satu partikel daripada 10μm kepada 1μm adalah 100 kali ganda lebih daripada tenaga yang diperlukan untuk memecah partikel 1000μm kepada 100μm; Hukum Kick pula menunjukkan tenaga yang sama banyak diperlukan

38. Hukum Bond
E = KB [ 1/d ½ - 1/di ½ ]
Ini merupakan perhubungan empirik yang diterbitkan daripada pengisaran kelompok berbagai bijih. Saiz adalah saiz P80; dan persamaan boleh juga ditulis sebagai;
W = 10Wi [ 1 / P80 a – 1 / P80 i ]
Dimana ;
W = input elektrik kepada mesin dalam kWjam/ton
Wi = indeks kerja sesuatu bijih. Wi boleh juga diperoleh daripada ujian piawai

39. do –saiz baru d1 – saiz asal
Senarai Wi (indeks kerja Bond) untuk beberapa bahan
Material Wi (kWht-1 )
Barite 7
Basalt 22
Klinker simen 15
Tanah liat 8
Feldspar 64
Granit 16
Batu kapur 13
kuartza 14

40. Apakah perkaitan antara ketiga-tiga hukum tersebut?
Hukum Bond adalah perhubungan yang paling penting kerana ia memberikan satu padanan yang reasonable untuk data penghancuran dan pengisaran, dan nilai piawai bagi Wi boleh didapati untuk berbagai bahan. Nilai Wi yang tipikal adalah daripada 8 (batuan lembut-bijih potash) kepada (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras – silikon karbida).
Apakah perkaitan antara ketiga-tiga hukum tersebut?

41. dE / dx = - C / xn
Kesemua Hukum diatas boleh diperolehi daripada persamaan kebezaan umum:

42. 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.

46. Kuiz..!!!
Terangkan apa yang anda faham tentang Hukum Rittinger, Hukum Kick dan Hukum Bond serta perkaitan antara ketiga-tiga hukum tersebut
Bincangkan konsep Indeks Kerja Bond.
Merujuk kepada komunisi, apakah yang dimaksudkan dengan nisbah pengurangan saiz?

47. KAEDAH DAN MESIN KOMINUSI
Pengurangan saiz dijalankan dalam beberapa peringkat:
1. PEMECAHAN LETUPAN (explosive breakage)
Jisim Batuan in situ 1 meter
Kekecaian (shattering) letupan mempunyai kesan yang sungguh signifikan keatas kos penghancuran dan pengisaran. Ianya murah, tetapi sukar untuk mengawal saiz.

48. Aktiviti peletupan yang dijalankan

49. Suapan ~ < 2 meter Produk ~ > 10sm
2. PENGHANCURAN
2 meter ~ > 5 sm
Penghancur Primer
Penghancur Rahang
Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter Produk ~ > 10sm
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton
Penghancur Sekunder
Penghancur rahang
Penghancur pelegar

50. Suapan ~ < 15 sm Produk ~ > 5 sm
Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm Produk ~ > 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton
Penghancur Tertier
Penghancur tukul
Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm Produk ~ > 0.5 sm

51. Pengisar Semi-Autogenous Lain-lain Pengisar Pengisar Bergetar
3. PENGISARAN
2 – 50 sm saiz halus ( μm)
Pengisar Bergolek
Pengisar Bebatang
Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm Produk ~ > 10sm
Kuasa: ~ 3 – 20 kWj / ton
Pengisar Autogenous
Pengisar Semi-Autogenous
Lain-lain Pengisar
Pengisar Bergetar
Pengisar Tower
Pengisar Bebola Teraduk

52. 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
Penghancur Rahang

53. Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang beroperasi

54. 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
Penghancur Pelegar

55. 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
Penghancur Kon

56. Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon beroperasi

57. 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.
Penghancur Tukul

58. Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul beroperasi

59. 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
Penghancur Gelek

60. Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek beroperasi

61. Model terbaru Rock-on-Rock VSI

63. 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.

64. *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 m3 h-1

65. 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.

66. PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA
JENIS LITAR KOMUNISI
Penghancur Sekunder
( + )
Suapan
Penghancur Primer
Skrin
( - )
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

67. PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP
JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan
Penghancur Sekunder
Penghancur Primer
( + )
Skrin
( + )
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

68. 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.

69. 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

70. 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.

71. 600 th-1 of feed = 600 (th-1) 2 (tm-3) = 300 m3h-1
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 m3h-1

72. Contoh Anggaran Saiz Penghancur
Pengurangan Saiz
750 mm
300 m3h-1
20 mm
300 m3h-1
750 mm
300 m3h-1
One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4 . 7 : 1
Six 210mm
cone crushers
reduction
ratio 8:1
20 mm
300m3h-1
160 mm
300m3h-1

73. Pemecah Rahang (Jaw crusher)

74. Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

75. Pemecah kon (Cone Crusher)

76. Basic crushing plant flowsheet
Run-Of-Mine
Basic crushing plant flowsheet
Surge Bin
Feeder
( - )
Grizzly
( + )
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore
Sand
Slimes

77. Bins or Stockpile
( - )
Screens
( + )
Secondary crushers
Screens
( - )
( + )
Tertiary crushers
Fine ore bin

78. PENGISARAN

79. 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.
Penggunaan media penghancuran tidak lagi sesuai apabila saiz suapan menjadi halus (iaitu saiz daripada ½ - 3/8 inci kebawah).
Media Pengisaran
Basah (wet)
Kering (dry)

80. Media Pengisaran

81. Mekanisme Pemecahan
Menyerpih
Hentaman
atau
mampatan
Lelasan

82. 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

83. Jenis-jenis Pengisar
Pengisar Bebola

84. Jenis-jenis Pengisar
Pengisar Rod

85. Pengisar Rod yang digunakan di industri
Jenis-jenis Pengisar
Pengisar Rod yang digunakan di industri

86. Pengisar Autogenus yang digunakan di industri
Jenis-jenis Pengisar
Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

87. Pengisar Semi Autogenus

88. Jenis-jenis Pengisar
Alat Pengisar
pada skala
Makmal

91. Pengisar Bebola beroperasi
Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

92. Parameter pengisaran Aturan suapan
Nisbah pepejal kpd cecair didlm litar pengisaran
Aturan suapan
Saiz partikel dalam bahan suapan
Saiz pengisar, halaju, dan penggunaan kuasa
Penggunaan pelapik dan medium
Parameter
pengisaran
Media Pengisaran
Bahan
Bentuk
Saiz
Jum. Cas pengisaran

93. Kesan Masa Pengisaran
Taburan saiz partikel bagi suatu produk yang dikisar di dalam sebual pengisar bebola untuk suatu jangka masa yang berbeza.

94. 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.

95. Kaedah untuk menganalisis saiz partikel
Method
Approximate useful range (micron)
Test Sieve
– 10
Elutriation
40 – 5
Microscopy (optical)
50 – 0.25
Sedimentation (gravity)
40 – 1
Sedimentation (centrifugal)
5 – 0.05
Electron Microscopy
1 – 0.005

96. 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:
Pengelasan: menggunakan
hidrosiklon atau pengelas
rake/pilin (saiz dan
ketumpatan partikel).
Penskrinan : menggunakan
ayak berskala industri
(panjang & lebar partikel).

97. 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.
spt. Media berat,magnetik,pengapungan dll
Sebagai proses peningkatan nilai tambah (upgrading)

98. JENIS PEMISAH PENSAIZAN
PENSKRINAN
PENGELASAN
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.

99. 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.

100. Screen Fixed (Static) Dynamic Grizzly Sieve Blend Probability
Revolving
Oscillating
Trommel
Rotating
Probability
Vibrating
Shaking
Rotary
Shifter
Screening equipment is stationary or dynamic, depending on weather the screening or surface moves
Inclined
Horizantal
Probability

101. Tujuan Penskrinan Menghalang bahan-bahan yang tidak dihancurkan
dengan sempurna
(oversize) daripada
memasuki operasi lain.
Menyediakan saiz
suapan yang dikehendaki
untuk proses
pengkonsentratan graviti
atau unit operasi yang lain.
Tujuan Penskrinan
Menghalang kemasukkan bahan-
Bahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya
Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

102. Contoh alat- alat penskrinan
“Revolving Screens”
-Trommel”
“Vibrating Probability Screens”
“Vibrating screens”
“Grizzly”
“Rotating Probability Screens”
Contoh alat-
alat penskrinan
“Sieve Bend”
“Gyratory screens”
“Shaking Screens ( )”
“Reciprocating Screens”

103. Vibrating Screens

105. Faktor mempengaruhi penskrinan
Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”
Faktor
mempengaruhi
penskrinan
Kelembapan
Permukaan skrin

106. Arah gerakan

107. 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.

108. 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.

109. 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).

110. 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.

111. Blinding

112. Pegging

113. Jenis permukaan Skrin “Punched” atau “Perforated Plate”
“Rod deck screen”
“Wedge wire”
“Woven wire”
“Polyurethane”

115. Kriteria Pengukuran Prestasi Kecekapan Muatan Kadar suapan
Kadar getaran
Bentuk partikel
Luas bukaan skrin
Tabii bahan suapan
Kadar kelembapan suapan
Bergantung kepada

116. 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

117. 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%

118. Adalah sangat sukar untuk memperolehi kecekapan penskrinan 100% namun kecekapan yang biasa dan boleh diterima ialah di antara %.
Graf menunjukkan kecekapan penskrinan semakin berkurang dengan peningkatan kadar suapan.

119. Kadar suapan lawan kecekapan
(%)
Kadar suapan (tan/jam)

120. 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 in2 ataupun bersamaan dengan bilangan square aperture per 1 in2.

121. 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.

123. 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.

126. 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 = atau 10√10 = (matric sistem).

127. Result of typical test sieve

130. Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan kasiterit aluvial

131. Pengelasan
Hidrosiklon

132. Ilustrasi Hidrosiklon
Vortex finder
Daya seretan : partikel yang lambat mengenap bergerak kearah zon tekanan rendah, iaitu disepanjang paksi dan dibawa keluar melaui “vortex finder” ke aliran atas
Suapan dimasukkan dibawah tekanan ke kebuk silinder secara tangen
Daya emparan : memecutkan kadar pengenapan partikel,jadi memisahkan partikel mengikut saiz dan graviti tentu
Partikel yang lebih besar daripada yang diingini berada hampir didinding dan lalu terus kebawah (aliran pilin) dan keluar dialiran bawah melalui apeks
Partikel yang cepat mengenap akan bergerak ke dinding siklon (halaju paling rendah) dan keluar dari apeks
Apex Valve
Ilustrasi Hidrosiklon

133. Geometri Pengoperasian Parameter Hidrosiklon
Ketumpatan/ Kelikatan Pulpa Suapan
Geometri
Bentuk muka partikel
Diameter vortex finder
Kadar Suapan
Diameter Apeks (Spigot)
Tekanan masuk
Keluasan salur masuk
Pengoperasian
Sudut kon
Diameter Silinder
Parameter
Hidrosiklon
Panjang Silinder

134. 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

135. Konsep yang digunakan dalam pemodelan hidrosiklon

136. Mekanisme penyiringan & pengelasan dalam hidrosiklon
Suapan
Litar pintas
Pengelasan sebenar
tertinggal
Produk Kasar
Produk Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan dalam hidrosiklon

139. Aplikasi Pengelasan
dalam Industri
Industri Kaolin

140. Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz
KEGUNAAN %
< 53µm
Seramik
100
< 10 µm
Penyalut kertas
Pengisi kertas
80 – 96
85 – 97
< 2 µm
40 – 70
89 – 92
60 – 80
Pelbagai saiz
Baja, racun serangga, makanan ternakan, kosmetik

141. Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
Penyalut
Pengisi
Komposisi Mineral
Kaolinit
Mika
Lain-lain
93 – 99%
7 – 9% -
93 – 95%
5 – 10%
0.3%
Komposisi kimia
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
46 – 48%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
Sifat Fizikal
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%
Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

142. Contoh Litar Aliran-Proses Kominusi

143. Contoh Litar Aliran-Proses Kominusi

144. Contoh Litar Aliran-Proses Kominusi

145. Contoh Litar Aliran-Proses Kominusi

146. Contoh Litar Aliran-Proses Kominusi

147. Contoh Litar Aliran-Proses Kominusi

148. Contoh Litar Aliran-Proses Kominusi

150. SEKIAN
TERIMA KASIH
Selamat Maju Jaya