Slide 1

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 2

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 3

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 4

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 5

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 6

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 7

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 8

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 9

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 10

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 11

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 12

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 13

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 14

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 15

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 16

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 17

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 18

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 19

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 20

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 21

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 22

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 23

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 24

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 25

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 26

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 27

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 28

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 29

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 30

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 31

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 32

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 33

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 34

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 35

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 36

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 37

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 38

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 39

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 40

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 41

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 42

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 43

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 44

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 45

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 46

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 47

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 48

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 49

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 50

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 51

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 52

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 53

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 54

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 55

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 56

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 57

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 58

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 59

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 60

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 61

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 62

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 63

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 64

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 65

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 66

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 67

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 68

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 69

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 70

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 71

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 72

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 73

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 74

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 75

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 76

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 77

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 78

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 79

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 80

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 81

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 82

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 83

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 84

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 85

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 86

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 87

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 88

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 89

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 90

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 91

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 92

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 93

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 94

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 95

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 96

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 97

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 98

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 99

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 100

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 101

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 102

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 103

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 104

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 105

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 106

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 107

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 108

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 109

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 110

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 111

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 112

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 113

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 114

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 115

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 116

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 117

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 118

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 119

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 120

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 121

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 122

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 123

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 124

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 125

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 126

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 127

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 128

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 129

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 130

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 131

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 132

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 133

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 134

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 135

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 136

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 137

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 138

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 139

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 140

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 141

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 142

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 143

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 144

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 145

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 146

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 147

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 148

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 149

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya


Slide 150

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

Komponen kursus
Asas Penilaian
1. Kerja Kursus
1. Ujian
2. Kuiz
3. Tugasan

2. Peperiksaan
Jumlah

30%

15%
5%
10%

70%
100%

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.

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

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

 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.

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.

 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.

 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.

Sumber Mineral yang terdapat
di Malaysia
Mineral Bukan Logam









Batu kapur
Batu Marmar
Lempung
Pasir
Granit
Dolomit
Arang Batu
Nadir Bumi

Mineral logam







Emas
Tembaga
Perak
Besi
Timah
Tantalum

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

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.

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

SOALAN KEDUA:
Laluan A

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

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

KOMINUSI

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

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
PENGISARAN

(keseluruhan batuan dimampatkan)
(permukaan diricih)

Peringkat Kasar
Peringkat Halus

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)

Contoh Mineral

Mineral Liberation

Jaw Crushing

Rod
Milling

Total
Liberation
Ball Milling

Partial
Liberation

Pengurangan saiz partikel dan
pembebasan mineral

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.

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.

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

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.

KEKUATAN PARTIKEL ARANG BATU
Saiz kiub
(mm)

Kekuatan mampatan min
(Mpa)

Sisihan piawai
(Mpa)

6.4

25.5

10.5

12.7

19.7

5.8

25.4

16.4

4.9

50.8

12.5

5.2

TEGASAN PEMECAHAN BAGI GENTIAN OPTIK
Diameter gentian
(μm)

Tegasan pemecahan
(Mpa)

1020

172

107

292

24

807

3.3

3,390

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.

Teori pengurangan saiz yang berlaku di dalam agregat

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.

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.

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.

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)

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.

KEPERLUAN TENAGA UNTUK KOMINUSI

Pengurangan saiz daripada:
1 meter

0.1 meter

memerlukan ~ 0.3kWj/ton

1 mm

0.01 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.

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.

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)

Hukum Kick (1885)

E = Kk ln [ di / da ]
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

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

 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

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 13.69 (kuarza) dan 26 (bahan yang sangat keras –
silikon karbida).

Apakah perkaitan antara
ketiga-tiga hukum tersebut?

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

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.

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?

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.

Aktiviti peletupan yang dijalankan

2. PENGHANCURAN
2 meter

~ > 5 sm

a. Penghancur Primer
i.

Penghancur Rahang

ii. Penghancur Pelegar
Suapan ~ < 2 meter
Kuasa: ~ 0.2 – 2 kWj / ton

b. Penghancur Sekunder
i.

Penghancur rahang

ii. Penghancur pelegar

Produk ~ > 10sm

iii. Penghancur kon
Suapan ~ < 15 sm

Produk ~ > 5 sm

Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

c. Penghancur Tertier
i.

Penghancur kon

ii. Penghancur tukul
iii. Penghancur gelek
Suapan ~ < 5 sm
Kuasa: ~ 0.5 – 3 kWj / ton

Produk ~ > 0.5 sm

3. PENGISARAN
2 – 50 sm

saiz halus (10 - 100μm)

a. Pengisar Bergolek
i. Pengisar Bebatang
ii. Pengisar Bebola
Suapan ~ < 2 sm
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

Produk ~ > 10sm

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Rahang
beroperasi

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

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Kon
beroperasi

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.

Ilustrasi bagaimana Penghancur Tukul
beroperasi

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

Ilustrasi bagaimana Penghancur Gelek
beroperasi

Model terbaru
Rock-on-Rock VSI

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.

*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

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.

JENIS LITAR KOMUNISI
(+)

Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

Skrin

(-)
Hasil

PENGHANCURAN LITAR- TERBUKA

JENIS LITAR KOMUNISI
Suapan

Penghancur
Sekunder

Penghancur
Primer

(+)
Skrin

(+)
Hasil
PENGHANCURAN LITAR- TERTUTUP

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.

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

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 pengurangan saiz (R) biasanya dilakukan pada nisbah 5:1 pada
setiap peringkat penghancuran.
 Saiz suapan paling maksimum mestilah tidak melebihi
daripada 85% bukaan suapan penghancur.

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

Contoh Anggaran Saiz Penghancur
-750 mm
300 m3h-1

-750 mm
300 m3h-1

Pengurangan Saiz

One 1070mm
gyratory crusher
Reduction ratio:
4.7:1

-160 mm
-300m3h-1

20 mm
300 m3h-1

Six 210mm
20 mm
cone crushers
-300m3h-1
reduction
ratio 8:1

Pemecah Rahang (Jaw crusher)

Pemecah pelegar (Gyratory crusher)

Pemecah kon (Cone Crusher)

Run-Of-Mine
Basic crushing plant
flowsheet

Surge Bin
Feeder
(-)
Grizzly
(+)
Primary Crusher
Washing plant
Washed ore

Sand

Slimes

Bins or Stockpile
(-)

Screens
(+)
Secondary crushers

Screens
(-)
(+)
Tertiary crushers
Fine ore bin

PENGISARAN

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
•Kering (dry)
•Basah (wet)

Media Pengisaran

Mekanisme Pemecahan

Menyerpih

Hentaman
atau
mampatan

Lelasan

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

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Rod yang digunakan di industri

Jenis-jenis Pengisar

Pengisar Autogenus yang digunakan di industri

 Pengisar Semi Autogenus

Jenis-jenis Pengisar

Alat Pengisar
pada skala
Makmal

Ilustrasi bagaimana
Pengisar Bebola beroperasi

Nisbah pepejal kpd
cecair didlm litar
pengisaran

Aturan suapan
Saiz partikel dalam
bahan suapan

Saiz pengisar,
halaju, dan
penggunaan kuasa

Parameter
pengisaran

Penggunaan pelapik
dan medium

Media Pengisaran
•Bahan
•Bentuk
•Saiz
•Jum. Cas pengisaran

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

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.

Kaedah untuk menganalisis
saiz partikel

Method
Test Sieve

Approximate useful
range (micron)
100 000 – 10

Elutriation

40 – 5

Microscopy (optical)

50 – 0.25

Sedimentation (gravity)

40 – 1

Sedimentation (centrifugal)

5 – 0.05

Electron Microscopy

1 – 0.005

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).

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)

Partikel dipisahkan
melalui halangan fizikal.

Digunakan untuk pemisahan
pada saiz < 0.3mm

Pemisahan kasar > 0.3mm

Bergantung kepada
perbezaan halaju tamatan
(terminal velosities) partikel
didalam bendalir.

Proses basah atau kering
Skrin statik atau bergetar

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.

Screen
Fixed (Static)
•Grizzly
•Sieve Blend
•Probability

Dynamic

Revolving
•Trommel
•Rotating
•Probability

Screening equipment is
stationary or dynamic, depending
on weather the screening or
surface moves

Oscillating

Vibrating

•Inclined
•Horizantal
•Probability

•Shaking
•Rotary
•Shifter

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 bahanBahan yang lebih halus ke alat-alat
penghancuran untuk meningkatkan
kecekapan & muatannya

Menggred batuan
mengikut spesifikasi
saiznya

“Revolving
Screens”
-Trommel”

“Rotating
Probability
Screens”

“Gyrator
y
screens”

“Vibrating
Probability
Screens”

“Vibrating
screens”

“Grizzly”

Contoh alatalat penskrinan

“Shaking
Screens (
)”

“Sieve
Bend”

“Reciprocating
Screens”

Vibrating Screens

Pergerakan skrin
saiz relatif partikel
& “aperture”

Faktor
mempengaruhi
penskrinan

Kelembapan
Permukaan skrin

Arah gerakan

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.

 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.

 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).

 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.

Blinding

Pegging

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

Kriteria
Pengukuran
Prestasi

Kecekapan
Bergantung kepada

Muatan

 Kadar suapan
 Kadar getaran
 Bentuk partikel
 Luas bukaan skrin
 Tabii bahan suapan
 Kadar kelembapan
suapan

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

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%

 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.

Kadar suapan lawan kecekapan
K
e
c
e
k
a
p
a
n
(%)

Kadar suapan (tan/jam)

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.

 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.

 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.

 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).

Result of typical test sieve

1
Sieve size
range
( µm)
+ 250
- 250 + 180
- 180 + 125
- 125 + 90
- 90 + 63
- 63 + 45
- 45

2
3
Sieve fractions
Wt (g)
0.02
1.32
4.23
9.44
13.1
11.56
4.87

% wt
0.1
2.9
9.5
21.2
29.4
26
10.9

4
Nominal
aperture size
( µm)
250
180
125
90
63
45

5
Cumulative
%
undersize
99.9
97
87.5
66.3
36.9
10.9

6
Cumulative
%
oversize
0.1
3
12.5
33.7
63.1
89.1

Contoh analisa taburan saiz bagi mendapan
kasiterit aluvial

Pengelasan

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

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

Dimensi utama
bagi Hidrosklon

• Di
• Do
• Dc

: diameter salur masuk (inlet)
: diameter vortex finder
: diameter silinder

• Du
•A
• Lc

: diameter spigot
: sudut kon
: panjang silinder

Konsep yang digunakan dalam
pemodelan hidrosiklon

Suapan

Litar pintas

Pengelasan
sebenar
tertinggal

Produk
Kasar

Produk
Halus
Mekanisme penyiringan & pengelasan
dalam hidrosiklon

Aplikasi Pengelasan
dalam Industri

Industri Kaolin

Kepentingan pengelasan Partikel Kaolin
Saiz

KEGUNAAN

%

< 53µm

Seramik

100

< 10 µm

Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Seramik
Penyalut kertas
Pengisi kertas
Baja, racun serangga,
makanan ternakan,
kosmetik

80 – 96
100
85 – 97
40 – 70
89 – 92
60 – 80

< 2 µm

Pelbagai saiz

Komposisi
Mineral

Komposisi
kimia

Sifat Fizikal

Kaolinit
Mika
Lain-lain
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
LOI
< 1µ
< 2µ
Kecerahan
Kelikatan

Penyalut

Pengisi

93 – 99%
7 – 9%
45 – 47%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.5 – 1.3
13.9 – 14.3
89 – 92%
100%
90- -2%
74cp

93 – 95%
5 – 10%
0.3%
46 – 48%
37 – 38%
0.5 – 1.0%
0.04 – 1.5%
12.2 – 13.7%
60 – 80%
85 – 97%
82 – 85%

Spesifikasi kaolin yang digunakan sebagai
pengisi dan penyalut

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

Contoh Litar Aliran-Proses
Kominusi

SEKIAN
TERIMA KASIH

Selamat Maju Jaya