212472713 modul 2 sampling dan analisis ayak
DESCRIPTION
wewTRANSCRIPT
-
1
Laporan Modul 2, MG3017
Sampling dan Analisis Ayak
Hafidha Dwi Putri Aristien (12111003) / Kelompok 2 / Senin, 3 Maret 2014
Asisten : Julius Kristianto Wijaya (12510028)
Abstrak Praktikum Modul 2 Tujuan dari percobaan sampling adalah mempelajari teknik-teknik sampling dan reduksi jumlahnya,
serta untuk menguasai data-data statistika yang digunakan pada sampling. Analisis ayak dapat digunakan untuk menentukan efisiensi
berbagai peralatan, menghitung derajat liberasi, serta mencari penyebab dan ukuran mineral berharga yang hilang bersama tailing.
Percobaan sampling dilakukan sebanyak tiga kali menggunakan metode riffle, coning and quartering, dan increment sampling.
MAsing-masing percobaan tersebut diikuti dengan grain counting yang hasilnya akan digunakan untuk uji statistik. Sedangkan pada
percobaan analisis ayak, sampel akan diayak dengan ayakan berukuran berbeda-beda, dan diukur berat material tertampung di
setiap fraksinya. Dari percobaan analisis ayak, akan dibuat grafik untuk mencari hubungan antara ukuran partikel dan banyak
material yang lolos ayakan.
A. Tinjauan Pustaka
Sampling
Sampling (pengambilan conto) merupakan tahap awal dari
suatu analisis. Pengambilan conto harus efektif, cukup
seperlunya tapi representatif (mewakili). Sampling harus
dilakukan dalam tahapan yang benar sehingga hasil sampling
yang didapat mampu mewakili material yang begitu banyak
dan dapat dipakai sebagai patokan untuk mengontrol apakah
proses pengolahan tersebut berjalan dengan baik atau tidak.
Sampling dilakukan untuk dapat mengidentifikasi populasi
(jumlah yang lebih besar). Parameter (besaran tentang
populasi) tidak pernah dapat diketahui secara mutlak, sehingga
dilakukan pendekatan menggunakan statistik (besaran yang
diperoleh dari conto). Dengan kata lain, smapling merupakan
teknik statistik yang didasarkan pada teori peluang.
Berdasarkan cara melakukannya, sampling dibagi menjadi dua
jenis, yaitu random sampling dan sistematic sampling.
Random sampling adalah cara mengumpulkan conto
sedemikian rupa sehingga setiap unit dalam populasi memiliki
peluang yang sama untuk diambil. Sedangkan sistematic
sampling merupakan cari mengumpulkan conto dari populasi
pada interval yang spesifik dan teratur, baik dalam jumlah,
waktu, dan ruang.
Dalam operasi sampling dikenal pula increment, yaitu
sejumlah material yang diambil sebagai conto dari populasi
dengan menggunakan alat sampling dan dengan satu kali
operasi pengambilan.
Pada skala yang lebih besar (pabrik pengolahan bahan galian),
sampling dan pembobotan dilakukan sebelum material masuk
ke pengolahan lebih lanjut untuk mengurangi risiko terjadinya
losses. Sampel diambil menggunakan automatic sampling
maupun vezin sampler yang masing-masing memiliki cutter
sebagai pengambil sampel.
Setelah diambil, sampel material harus diuji kadarnya maupun
derajat liberasinya untuk melihat secara umum karakteristik
fisik dari bahan galian. Pengujian kadar dan derajat liberasi
tersebut diikuti dengan uji statistik untuk menentukan
keakuratan metode sampling yang dilakukan. Parameter
statistik yang paling umum untuk menentukan akurasi
perocbaan adalah variansi dan standar deviasi (simpangan
baku). Semakin kecil variansi dan standar deviasinya, semakin
kecil eror dari percobaan.
Gambar 1. Vezin sampler dan automatic sampler
Analisis Ayak
Ukuran partikel mineral atau bahan lainnya akan mudah
ditentukan jika ukurannya relatif lebih besar dan bentuknya
teratur seperti kubik atau bola. Namun dalam kenyataannya
bijih memiliki bentuk yang tidak beraturan, sehingga sulit
untuk menentukan ukuran yang tepat. Agar diperoleh nilai
-
2
ukuran bijih atau bahan lain yang representatif dan dapat
diterima oleh banyak kalangan, maka dibuat standar nilai yang
dapat memperkirakan ukuran.
Salah satu metode untuk mendapatkan diameter nominal pada
pengolahan mineral, selain metode sedimentasi, adalah
metode ayakan. Analisis ayak dilakukan dengan menggunakan
ayakan seri dengan ukuran lubang tertentu. Pengayakan
dilakukan setelah proses kominusi, sehingga seharusnya
distribusi jumlah akan lebih banyak pada partikel dengan
ukuran butir halus.
Ada dua jenis pengayakan yang umum kita ketahui, yaitu
sieving dan screening. Perbedaan mendasar dari kedua jenis
pengayakan tersebut adalah skala penggunaannya, sieving
digunakan dalam skala laboratorium, sedangkan screening
digunakan dalam skala yang lebih besar yaitu pada pabrik
pengolahan.
Analisis ayak dilakukan dalam suatu alat yang terdiri dari
susunan ayakan dan mesin penggetar (vibrator). Ayakan
disusun dengan lubang ayakan besar di atas dan ayakan
berlubang kecil di bawah secara berurutan.
Gambar 2. Seri Ayakan
Cara yang paling umum merepresentasikan ukuran dan
distribusi partikel adalah menggunakan grafik atau kurva
dengan memplot data berat kumulatif lolos dan ukuran lubang
ayakan, dimana jika kedua statistik tersebut dinyatakan dalam
bilangan logaritmik, maka grafiknya akan disebut grafik
Gaudin-Schuhman.
B. Data Percobaan
Sampling
Dalam percobaan sampling, prosedur yang kami lakukan
adalah sebagai berikut.
1. Mengaduk bahan yang telah disediakan di Laboratorium,
yaitu campuran kasiterit (SnO2) dan kuarsa (SiO2)
2. Menimbang bahan sebanyak 500 gram, kemudian
membaginya menggunakan pembagi cntoh riffle hingga
diperoleh contoh akhir sebanyak 125 gram
3. Menaburkan sejumlah butir (dari contoh akhir) di atas
kotak grain counting
4. Melakukan grain counting sebanyak 7 kali
5. Melakukan langkah 1-4 menggunakan metode coning and
quartering dan metode increment sampling
Dari percobaan tersebut, kemudian data diolah dan
menghasilkan data sebagai berikut.
a. Riffle
Tabel 1. Data grain counting metode riffle
Metode Riffle
Percobaan
Ke-/Kotak
Nomor
1 2 3 4 5
H P H P H P H P H P
1 57 5 18 0 3 5 9 1 9 4
2 92 11 7 1 4 2 16 2 3 2
3 5 2 1 1 2 2 4 1 0 1
4 27 8 15 4 11 5 9 6 12 3
5 16 6 7 8 10 9 4 2 3 2
6 13 3 4 2 5 0 3 0 10 2
7 19 8 19 2 16 2 10 2 11 3
b. Coning and Quartering
Tabel 2. Data grain counting metode coning and quartering
Coning and Quartening
Percobaan
Ke-/Kotak
Nomor
1 2 3 4 5
H P H P H P H P H P
1 21 5 18 5 15 2 5 0 5 2
2 10 6 2 0 2 0 4 1 9 2
3 16 7 6 1 9 0 6 1 10 1
4 36 11 27 7 40 14 15 3 16 3
5 54 17 38 4 54 21 16 2 22 6
6 30 14 18 3 18 5 15 2 9 7
7 31 11 36 8 18 2 21 2 13 2
c. Increment Sampling
Tabel 3. Data grain counting metode increment sampling
Increment Sampling
Percobaan
Ke-/Kotak
Nomor
1 2 3 4 5
H P H P H P H P H P
-
3
1 10 4 6 0 11 2 4 1 8 1
2 14 6 19 3 24 11 6 0 4 6
3 24 15 15 2 27 10 15 4 12 3
4 26 14 16 3 43 16 9 1 19 4
5 10 2 6 0 19 4 2 0 19 3
6 16 5 15 2 15 3 9 2 19 1
7 20 8 15 1 26 7 7 0 18 1
Analisis Ayak
Dalam percobaan analisis ayak, prosedur yang kami lakukan
adalah sebagai berikut.
1. Menimbang contoh sebanyak 100 gram dari material yang
telah disediakan di Laboratorium (campuran antara
kasiterit SnO2 dan kuarsa SiO2)
2. Memasukkan contoh ke dalam saringan yang telah disusun
sebagai berikut 65-100-150-200 mesh
3. Melakukan sieving selama 15 menit
4. Menimbang masing-masing fraksi hasil ayakan.
Dari percobaan tersebut, kemudian data diolah dan hasilnya
sebagai berikut.
Tabel 4. Data berat material tiap fraksi pada analisis ayak
Sieving Analysis
Ukuran Berat (gram)
+ 65 176
- 65 + 100 285
-100+150 27
-150 +200 17
-200 8
C. Pengolahan Data Percobaan
1. Sampling
Derajat Liberasi
Kadar
Diketahui kasiterit = 7 g/cm3
kuarsa = 2,65 g/cm3
Untuk mendapatkan data kadar material, digunakan rumus
perhitungan dengan bobot massa jenis sebagai berikut.
dengan H : kasiterit (SnO2)
P : kuarsa (SiO2)
Variansi (S2)
S2 =
dengan n : banyak data
: rata-rata (mean)
Simpangan Baku (S)
S =
Hasil dari perhitungan tersebut, derajat liberasi dan kadar
dapat dilihat pada tabel berikut.
a. Riffle
Tabel 5. Derajat liberasi material pada metode riffle
Percobaan
Ke-/No.
Derajat Liberasi Kasiterit
1 2 3 4 5
1 91.94% 100.00% 37.50% 90.00% 69.23%
2 89.32% 87.50% 66.67% 88.89% 60.00%
3 71.43% 50.00% 50.00% 80.00% 0.00%
4 77.14% 78.95% 68.75% 60.00% 80.00%
5 72.73% 46.67% 52.63% 66.67% 60.00%
6 81.25% 66.67% 100.00% 100.00% 83.33%
7 70.37% 90.48% 88.89% 83.33% 78.57%
Percobaan
Ke-/No.
Derajat Liberasi Kuarsa
1 2 3 4 5
1 8.06% 0.00% 62.50% 10.00% 30.77%
2 10.68% 12.50% 33.33% 11.11% 40.00%
3 28.57% 50.00% 50.00% 20.00% 100.00%
4 22.86% 21.05% 31.25% 40.00% 20.00%
5 27.27% 53.33% 47.37% 33.33% 40.00%
6 18.75% 33.33% 0.00% 0.00% 16.67%
7 29.63% 9.52% 11.11% 16.67% 21.43%
Tabel 6. Kadar material pada metode riffle
Percobaan
Ke-/No.
Kadar Kasiterit
1 2 3 4 5
1 96.79% 100.00% 61.31% 95.96% 85.60%
2 95.67% 94.87% 84.08% 95.48% 79.85%
3 86.85% 72.54% 72.54% 91.35% 0.00%
-
4
4 89.91% 90.83% 85.32% 79.85% 91.35%
5 87.57% 69.80% 74.59% 84.08% 79.85%
6 91.97% 84.08% 100.00% 100.00% 92.96%
7 86.25% 96.17% 95.48% 92.96% 90.64%
Percobaan
Ke-/No.
Kadar Kuarsa
1 2 3 4 5
1 3.21% 0.00% 38.69% 4.04% 14.40%
2 4.33% 5.13% 15.92% 4.52% 20.15%
3 13.15% 27.46% 27.46% 8.65% 100.00%
4 10.09% 9.17% 14.68% 20.15% 8.65%
5 12.43% 30.20% 25.41% 15.92% 20.15%
6 8.03% 15.92% 0.00% 0.00% 7.04%
7 13.75% 3.83% 4.52% 7.04% 9.36%
b. Coning and Quartering
Tabel 7. Derajat liberasi material pada metode coning and quartering
Percobaan
Ke-/No.
Derajat Liberasi Kasiterit
1 2 3 4 5
1 80.77% 78.26% 88.24% 100.00% 71.43%
2 62.50% 100.00% 100.00% 80.00% 81.82%
3 69.57% 85.71% 100.00% 85.71% 90.91%
4 76.60% 79.41% 74.07% 83.33% 84.21%
5 76.06% 90.48% 72.00% 88.89% 78.57%
6 68.18% 85.71% 78.26% 88.24% 56.25%
7 73.81% 81.82% 90.00% 91.30% 86.67%
Percobaan
Ke-/No.
Derajat Liberasi Kuarsa
1 2 3 4 5
1 19.23% 21.74% 11.76% 0.00% 28.57%
2 37.50% 0.00% 0.00% 20.00% 18.18%
3 30.43% 14.29% 0.00% 14.29% 9.09%
4 23.40% 20.59% 25.93% 16.67% 15.79%
5 23.94% 9.52% 28.00% 11.11% 21.43%
6 31.82% 14.29% 21.74% 11.76% 43.75%
7 26.19% 18.18% 10.00% 8.70% 13.33%
Tabel 8. Kadar material pada metode coning and quartering
Percobaan
Ke-/No.
Kadar Kasiterit
1 2 3 4 5
1 91.73% 90.48% 95.19% 100.00% 86.85%
2 81.49% 100.00% 100.00% 91.35% 92.24%
3 85.79% 94.06% 100.00% 94.06% 96.35%
4 89.63% 91.06% 88.30% 92.96% 93.37%
5 89.35% 96.17% 87.17% 95.48% 90.64%
6 84.99% 94.06% 90.48% 95.19% 77.25%
7 88.16% 92.24% 95.96% 96.52% 94.50%
Percobaan
Ke-/No.
Kadar Kuarsa
1 2 3 4 5
1 8.27% 9.52% 4.81% 0.00% 13.15%
2 18.51% 0.00% 0.00% 8.65% 7.76%
3 14.21% 5.94% 0.00% 5.94% 3.65%
4 10.37% 8.94% 11.70% 7.04% 6.63%
5 10.65% 3.83% 12.83% 4.52% 9.36%
6 15.01% 5.94% 9.52% 4.81% 22.75%
7 11.84% 7.76% 4.04% 3.48% 5.50%
c. Increment Sampling
Tabel 9. Derajat liberasi material pada metode increment sampling
Percobaan
Ke-/No.
Derajat Liberasi Kasiterit
1 2 3 4 5
1 71.43% 100.00% 84.62% 80.00% 88.89%
2 70.00% 86.36% 68.57% 100.00% 40.00%
3 61.54% 88.24% 72.97% 78.95% 80.00%
4 65.00% 84.21% 72.88% 90.00% 82.61%
5 83.33% 100.00% 82.61% 100.00% 86.36%
6 76.19% 88.24% 83.33% 81.82% 95.00%
7 71.43% 93.75% 78.79% 100.00% 94.74%
Percobaan
Ke-/No.
Derajat Liberasi Kuarsa
1 2 3 4 5
1 28.57% 0.00% 15.38% 20.00% 11.11%
2 30.00% 13.64% 31.43% 0.00% 60.00%
3 38.46% 11.76% 27.03% 21.05% 20.00%
4 35.00% 15.79% 27.12% 10.00% 17.39%
5 16.67% 0.00% 17.39% 0.00% 13.64%
6 23.81% 11.76% 16.67% 18.18% 5.00%
7 28.57% 6.25% 21.21% 0.00% 5.26%
Tabel 10. Kadar material pada metode increment sampling
Percobaan
Ke-/No.
Kadar Kasiterit
1 2 3 4 5
1 86.85% 100.00% 93.56% 91.35% 95.48%
2 86.04% 94.36% 85.21% 100.00% 63.78%
3 80.87% 95.19% 87.70% 90.83% 91.35%
4 83.07% 93.37% 87.65% 95.96% 92.62%
5 92.96% 100.00% 92.62% 100.00% 94.36%
6 89.42% 95.19% 92.96% 92.24% 98.05%
7 86.85% 97.54% 90.75% 100.00% 97.94%
Percobaan
Ke-/No.
Kadar Kuarsa
1 2 3 4 5
1 13.15% 0.00% 6.44% 8.65% 4.52%
2 13.96% 5.64% 14.79% 0.00% 36.22%
3 19.13% 4.81% 12.30% 9.17% 8.65%
4 16.93% 6.63% 12.35% 4.04% 7.38%
5 7.04% 0.00% 7.38% 0.00% 5.64%
6 10.58% 4.81% 7.04% 7.76% 1.95%
7 13.15% 2.46% 9.25% 0.00% 2.06%
-
5
Secara keseluruhan,
Tabel 11. Statistik kasiterit dan kuarsa dari percobaan sampling
Kadar Kasiterit
Metode Rata-rata Variansi SD
Riffle 85.04% 0.030488 0.174609
Coning-quartering 92.09% 0.002639 0.051367
Increment sampling 91.89% 0.004914 0.070103
Kadar Kuarsa
Metode Rata-rata Variansi SD
Riffle 14.96% 0.030488 0.174609
Coning-quartering 7.91% 0.002639 0.051367
Increment sampling 8.11% 0.004914 0.070103
(Perhitungan rinci untuk rata-rata, variansi, dan standar
deviasi disertakan pada lampiran)
Selang Rataan
dengan : rata-rata (mean) sampel
: didapat dari tabel distribusi t-student
S : standar deviasi
N : banyak data
: rata-rata populasi
Untuk selang kepercayaan 95% (=5%), maka:
a. Riffle
(kasiterit)
0,7895 < kasiterit < 0,9113
(kuarsa)
0,0887 < kuarsa < 0,2105
b. Coning and Quartering
(kasiterit)
0,9030 < kasiterit < 0,9388
(kuarsa)
0,0612 < kuarsa < 0,0970
c. Increment Sampling
(kasiterit)
0,8944 < kasiterit < 0,9434
(kuarsa)
0,0566 < kuarsa < 0,1056
2. Analisis Ayak
Berdasarkan percobaan analisis ayak, didapat data sebagai
berikut.
Tabel 12. Sieving Analysis (1)
Sieving analysis
Ukuran
(#)
Ukuran
(mm)
Berat tertampung
(gram)
% Berat
Tertampung
+65 0.212 176 34.3079922
+100 0.15 285 55.55555556
+150 0.106 27 5.263157895
+200 0.075 17 3.313840156
-200 0.075 8 1.559454191
total 513
Tabel 13. Sieving Analysis (2)
Sieving analysis
Ukuran
(#)
Ukuran
(mm)
% Berat Kumulatif
Tertampung
% Berat
Kumulatif Lolos
+65 0.212 34.3079922 65.6920078
+100 0.15 89.86354776 10.13645224
+150 0.106 95.12670565 4.873294347
+200 0.075 98.44054581 1.559454191
-200 0.075 100 0
Dari data tersebut, dapat dibuat lima grafik sebagai berikut.
a. Direct plot
-
6
Gambar 3. Grafik direct plot (% berat tertampung terhadap ukuran partikel dalam mm)
b. Cumulative direct plot (menggunakan % berat kumulatif
tertampung)
Gambar 4. Grafik cumulative direct plot a (% berat kumulatif tertampung terhadap ukuran partikel dalam mm)
c. Cumulative direct plot (menggunakan % berat kumulatif
lolos)
Gambar 5. Grafik cumulative direct plot b (% berat kumulatif lolos terhadap ukuran partikel dalam mm)
d. Semi-log plot
y = 0.006 (log x) - 1.0433
R = 0.7256
Gambar 6. Grafik semi-log plot (% berat kumulatif lolos terhadap log ukuran partikel dalam mm)
e. Log-log plot (Gaudin-Schuhman)
log y = 3.6232 (log x) + 4.1627
R = 0.9709
Gambar 7. Grafik log-log plot (log % berat kumulatif lolos terhadap log ukuran partikel dalam mm)
Dari grafik tersebut, didapatkan nilai koefisien korelasi R2
sebagai berikut (menggunakan trendline Excel).
Tabel 14. Data koefisien korelasi (R2) dari setiap grafik analisis ayak
Grafik
Koef.
Korelasi
R2
Direct plot 0.5571
Cumulative direct plot (menggunakan % berat
kumulatif tertampung)
0.8352
Cumulative direct plot (menggunakan % berat
kumulatif lolos)
0.8352
Semi-log plot 0.7256
Log-log plot 0.9657
Modulus Ukuran (k)
Grafik Gaudin-Schuhman dapat dinyatakan sebagai berikut.
-
7
dengan y : % berat kumulatif lolos ukuran x
m : modulus distribusi (gradien kurva)
k : modulus ukuran dalam micron
x : ukuran partikel
Dalam praktik, k adalah ukuran ayakan dimana 80% material
lolos.
Sedangkan dari grafik, didapatkan persamaan
log y = 3,6232 + 4,1627
m = 3,6232
Untuk 80% berat kumulatif partikel lolos,
log 80 = 3,6232 + 4,1627
= - 0,624
= 0,238 mm
Nilai disubstitusikan pada persamaan Gaudin-Schuhman,
= 0,253 mm = 253 m
Efisiensi Alat
Efisiensi alat dapat dihitung berdasarkan perbandingan berat
akhir material yang didapatkan terhadap berat material mula-
mula, yang dinyatakan sebagai berikut.
Eror
Jumlah partikel yang ditimbang di awal adalah 500 gram.
Berat partikel secara kumulatif dari hasil penjumlahan berat
partikel tiap fraksi setelah pengayakan adalah sebesar 513
gram.
Sehingga nilai eror dapat dihitung sebagai berikut.
sehingga didapat
D. Analisis Hasil Percobaan
Sampling
Berdasarkan hasil pengujian statistik dan penghitungan selang
rataan pada masing-masing metode, selang rataan pada riffle
yaitu 0,7895 < kasiterit < 0,9113 dan 0,0887 < kuarsa < 0,2105,
lebih lebar rentangnya daripada metode coning-quartering
yaitu sebesar 0,9030 < kasiterit < 0,9388 dan 0,0612 < kuarsa <
0,0970 ataupun daripada metode increment sampling sebesar
0,8944 < kasiterit < 0,9434 dan 0,0566 < kuarsa < 0,1056.
Semakin lebar rentang selang rataan, berarti semakin kecil
kesalahan tebakan (lebih akurat). Sehingga didapatkan bahwa
metode riffle adalah metode paling akurat dari percobaan
sampling ini.
Secara teori, metode riffle memiliki tingkat akurasi lebih
tinggi jika dibandingkan dengan metode coning and
quartering dan metode increment sampling. Hal ini
disebabkan karena pada metode coning and quartering, lebih
banyak faktor kualitatif praktikan yang terlibat, seperti
membagi kerucut terpancung menjadi empat bagian dan
pemisahan bagian tersebut untuk kemudian dipindahkan.
Semakin banyak faktor kualitatif praktikan terlibat, semakin
besar kemungkinan terjadinya eror. Sedangkan pada
increment sampling, pengambilan sampel hanya dalam satu
kali operasi dan dalam jumlah yang tidak banyak menjadi
faktor utama tidak akuratnya hasil yang didapatkan.
Analisis Ayak
Perbandingan koefisien korelasi (R2) yang ditunjukkan pada
tabel 14, dihasilkan dari trendline persamaan masing-masing
grafik. Koefisien korelasi menunjukkan keterkaitan antara
variabel-variabel pada grafik, dimana nilai korelasi semakin
tinggi jika R2 semakin mendekati 1 atau -1. Hasil percobaan
menunjukkan bahwa grafik log-log plot (Gaudin Schuhman)
memiliki koefisien korelasi paling tinggi, yang berarti bahwa
hubungan antara %berat kumulatif material lolos dan ukuran
partikel memiliki keterkaitan paling tinggi jika dinyatakan
masing-masing dalam skala logaritmanya. Rendahnya nilai
koefisien korelasi pada grafik direct plot juga
mengindikasikan bahwa ukuran partikel memiliki hubungan
lebih erat terhadap berat kumulatif material tertampung
ataupun material lolos, dibandingkan dengan hubungannya
terhadap berat material setiap fraksi.
Pada grafik Gaudin-Schuhman, nilai m yang berasal dari
gradien log-log plot akan menunjukkan distribusi ukuran,
dimana makin besar nilai m maka distribusi ukuran semakin
sempit. Dari hasil percobaan, diketahui nilai m sebesar 3,6232,
menunjukkan bahwa distribusi ukuran material cukup sempit.
Dengan kata lain, ukuran material hasil kominusi tersebut
terdistribusi tidak jauh dari nilai rata-rata.
Pada grafik tersebut juga dapat diketahui nilai k (modulus
ukuran), yang menyatakan ukuran ayakan yang mampu
meloloskan 80% material. Dari hasil perhitungan didapat nilai
-
8
k sebesar 0,253 mm. Artinya, pada ukuran ayakan 0,253 mm
(60#), 80% material mampu lolos dari ayakan tersebut.
Pada analisis ayak, terdapat perbedaan antara berat material
sebelum dan setelah dilakukan proses sieving. Sebelum
diayak, berat material yang diukur sebanyak 500 gram,
sedangkan setelah diayak berat material sebanyak 513 gram,
berasal dari penjumlahan berat masing-masing fraksi ayakan.
Perbedaan tersebut menghasilkan nilai eror sebesar 2,6%, dan
efisiensi alat sebesar 102,6%. Yang biasa terjadi adalah
berkurangnya material akibat efisiensi alat selalu bernilai
kurang dari 100%. Namun, keanehan yang terjadi berupa
penambahan berat ini dapat disebabkan oleh ikut
tertimbangnya material di fraksi sebelumnya karena kurang
bersih dalam membersihkan material di wadah. Selain itu,
kesalahan juga dapat berasal dari kurang telitinya pembacaan
neraca Ohauss oleh praktikan. Hal ini mengakibatkan
kesalahan terbawa sampai tahap selanjutnya, dan baru dapat
diketahui di akhir setelah semua berat tiap fraksi dijumlahkan.
E. Pertanyaan dan Jawaban
1. Jelaskan teknik pengambilan contoh serta reduksi jumlah
yang umum dilakukan di pabrik pengolahan!
Jawab:
Teknik pengambilan contoh yang umum dilakukan di
pabrik pengolahan adalah dengan menggunakan automatic
sampler. Biasanya dilakukan dengan memasang alat yang
bisa memotong aliran material yang akan diolah sehingga
dapat dikumpulkan sebagian kecil material tersebut. Alat
tersebut disebut dengan cutter.
Gambar 8. Automatic sampler
Reduksi jumlah yang umum dilakukan adalah riffle,
coning and quartering, dan increment sampling. Riffle
membagi material menjadi dua bagian, yang kemudian
salah satu bagian diambil sebagai conto. Sedangkan coning
and quartering dilakukan dengan membentuk material
menjadi tumpukan berbentuk kerucut terpotong, kemudian
membaginya menjadi empat bagian sama besar. Conto
diambil dari dua bagian yang berseberangan/berhadapan.
Untuk increment sampling, pengambilan sampel dilakukan
dengan mengambil dalam satu kali operasi (misal dalam
satu kali sekop). Namun untuk increment sampling, jarang
digunakan pada pabrik pengolahan.
2. Pada pengambilan contoh, perlu ditentukan lebih dahulu
berat contoh atau banyaknya increment yang akan diambil.
Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi banyaknya
increment atau berat contoh yang akan diambil!
Jawab:
Faktor yang mempengaruhi banyaknya increment yang
diambil antara lain adalah bentuk dan ukuran partikel,
tingkat akurasi yang diinginkan dalam sampling, dan
tujuan sampling.
Bentuk dan ukuran partikel mempengaruhi jumlah
increment karena semakin besar ukuran partikel maka
semakin banyak pula increment yang harus diambil agar
didapatkan sampel yang heterogen.
Semakin tinggi tingkat akurasi yang diinginkan berarti
sampel yang didapatkan harus benar-benar representatif.
Semakin banyak sampel yang diambil, akan semakin
representatif. Sehingga jika akurasi yang diinginkan
semakin tinggi, semakin banyak pula increment yang harus
diambil.
Tujuan sampling juga mempengaruhi banyaknya
increment yang dibutuhkan. Apabila sampling ditujukan
untuk mendapatkan deskripsi secara jelas dari suatu
material, maka increment yang diambil seharusna juga
semakin banyak.
F. Kesimpulan
Sampling
Dalam melakukan smapling, ada tiga cara untuk mereduksi
jumlah, yaitu riffle, coning and quartering, dan increment
sampling. Selanjutnya dilakukan grain counting untuk
menghitung banyak butir masing-masing jenis mineral. Grain
counting ini akan menghasilkan data yang dapat digunakan
untuk uji statistik.
Uji statistik juga digunakan untuk menentukan keakuratan
sampling. Parameter uji statistik berupa rata-rata, variansi,
standar deviasi, dan selang rataan menggunakan uji t-student.
Semakin kecil variansi atau semakin besar rentang selang
rataan menunjukkan semakin akurasi sampling yang
dilakukan.
Berdasarkan hasil percobaan, reduksi jumlah menggunakan
riffle lebih akurat daripada reduksi menggunakan coning and
quartering dan increment sampling. Hal ini ditunjukkan oleh
-
9
lebih kecilnya nilai variansi dan lebih besarnya selang rataan
yang dihasilkan dari metode riffle.
Kadar Kasiterit
Metode Rata-rata Variansi SD
Riffle 85.04% 0.030488 0.174609
Coning-quartering 92.09% 0.002639 0.051367
Increment sampling 91.89% 0.004914 0.070103
Kadar Kuarsa
Metode Rata-rata Variansi SD
Riffle 14.96% 0.030488 0.174609
Coning-quartering 7.91% 0.002639 0.051367
Increment sampling 8.11% 0.004914 0.070103
Analisis Ayak
Hasil percobaan analisis ayak menunjukkan nilai eror sebesar
2,6%. Nilai ini masih dapat ditoleransi (karena maksimal galat
= 5%), sehingga hasil yang didapatkan masih representatif.
Hasil perhitungan juga menunjukkan bahwa nilai efisiensi alat
sebesar 102,6%.
Grafik yang dibuat pada pengolahan data memperlihatkan
nilai koefisien korelasi (R2) yang cukup tinggi, terutama pada
grafik Gaudin-Schuhman. Hal tersebut mengindikasikan
bahwa terdapat keterkaitan antara ukuran partikel dengan
banyaknya material yang lolos ayakan, yaitu berbanding lurus
(R2 1). Artinya, semakin besar lubang ayakan (semakin kecil
satuan mesh), semakin banyak material yang dapat diloloskan.
Kesimpulan tersebut diambil dari hasil plot data percobaan ke
dalam grafik. Dari log-log plot (Gaudin Schuhman),
persamaan material yang diayak adalah
Dari hasil percobaan, didapatkan nilai k = 0,253 mm, yang
berarti 80% materiap dapat lolos pada ukuran ayakan 0,253
mm (60#).
G. Daftar Pustaka
Gupta, A., Yan, S.D. 2006. Mineral Procesiing Design and
Operation. Perth, Australia.
Kelly, G., W. 1982. Introduction to Mineral Processing. John
Wiley & Son, New York.
Materi Perkuliahan Pengolahan Bahan Galian (Bab IV).
Pengolahan Bahan Galian. Diperoleh pada 8 Maret 2014 dari
http://kuliahd3fatek.blogspot.com/2009/05/bab-iii-
pengolahan-bahan-galian.html.
Table 19 US Sieve Series and Tyler Equivalents. (ASTM--E-
11-61)
Wills, B. A. 1989. Mineral Processing Technology, Maxwell
MacMillan International Edition. Pergamon Press: Oxford.
H. Lampiran
Sampling
- Coning and Quartering
Gambar 9. Sampling dengan metode coning and quartering
- Riffle
Gambar 10. Sampling dengan meode riffle
- Increment Sampling
-
10
Gambar 11. Sampling dengan metode increment sampling
- Kotak Grain Counting
Gambar 12. Kotak grain counting
Data perhitungan variansi dan standar deviasi
Tabel 15. Tabel perhitungan sampling menggunakan metode riffle
Riffle Kasiterit Kuarsa
No. %H (x - )2 %P (x - )2
1 96.79% 11.74% 1.38% 3.21% -11.74% 1.38%
2 95.67% 10.62% 1.13% 4.33% -10.62% 1.13%
3 86.85% 1.80% 0.03% 13.15% -1.80% 0.03%
4 89.91% 4.87% 0.24% 10.09% -4.87% 0.24%
5 87.57% 2.52% 0.06% 12.43% -2.52% 0.06%
6 91.97% 6.92% 0.48% 8.03% -6.92% 0.48%
7 86.25% 1.21% 0.01% 13.75% -1.21% 0.01%
8 100.00% 14.96% 2.24% 0.00% -14.96% 2.24%
9 94.87% 9.82% 0.97% 5.13% -9.82% 0.97%
10 72.54% -12.51% 1.56% 27.46% 12.51% 1.56%
11 90.83% 5.79% 0.33% 9.17% -5.79% 0.33%
12 69.80% -15.24% 2.32% 30.20% 15.24% 2.32%
13 84.08% -0.96% 0.01% 15.92% 0.96% 0.01%
14 96.17% 11.12% 1.24% 3.83% -11.12% 1.24%
15 61.31% -23.73% 5.63% 38.69% 23.73% 5.63%
16 84.08% -0.96% 0.01% 15.92% 0.96% 0.01%
17 72.54% -12.51% 1.56% 27.46% 12.51% 1.56%
18 85.32% 0.27% 0.00% 14.68% -0.27% 0.00%
19 74.59% -10.46% 1.09% 25.41% 10.46% 1.09%
20 100.00% 14.96% 2.24% 0.00% -14.96% 2.24%
21 95.48% 10.44% 1.09% 4.52% -10.44% 1.09%
22 95.96% 10.92% 1.19% 4.04% -10.92% 1.19%
23 95.48% 10.44% 1.09% 4.52% -10.44% 1.09%
24 91.35% 6.31% 0.40% 8.65% -6.31% 0.40%
25 79.85% -5.20% 0.27% 20.15% 5.20% 0.27%
26 84.08% -0.96% 0.01% 15.92% 0.96% 0.01%
27 100.00% 14.96% 2.24% 0.00% -14.96% 2.24%
28 92.96% 7.92% 0.63% 7.04% -7.92% 0.63%
29 85.60% 0.55% 0.00% 14.40% -0.55% 0.00%
30 79.85% -5.20% 0.27% 20.15% 5.20% 0.27%
31 0.00% -85.04% 72.33% 100.00% 85.04% 72.33%
32 91.35% 6.31% 0.40% 8.65% -6.31% 0.40%
33 79.85% -5.20% 0.27% 20.15% 5.20% 0.27%
34 92.96% 7.92% 0.63% 7.04% -7.92% 0.63%
35 90.64% 5.60% 0.31% 9.36% -5.60% 0.31%
85.04% 14.96%
S2 0.03049 0.03049
S 0.17461 0.17461
Tabel 16. Tabel perhitungan sampling menggunakan metode coning and quartering
Coning-
Quartering
Kasiterit Kuarsa
No. %H (x - )2 %P (x - )2
1 91.73% -0.36% 0.00% 8.27% 0.36% 0.00%
2 81.49% -10.60% 1.12% 18.51% 10.60% 1.12%
3 85.79% -6.30% 0.40% 14.21% 6.30% 0.40%
4 89.63% -2.46% 0.06% 10.37% 2.46% 0.06%
5 89.35% -2.74% 0.07% 10.65% 2.74% 0.07%
6 84.99% -7.10% 0.50% 15.01% 7.10% 0.50%
7 88.16% -3.93% 0.15% 11.84% 3.93% 0.15%
8 90.48% -1.60% 0.03% 9.52% 1.60% 0.03%
9 100.00% 7.91% 0.63% 0.00% -7.91% 0.63%
10 94.06% 1.98% 0.04% 5.94% -1.98% 0.04%
11 91.06% -1.03% 0.01% 8.94% 1.03% 0.01%
12 96.17% 4.08% 0.17% 3.83% -4.08% 0.17%
13 94.06% 1.98% 0.04% 5.94% -1.98% 0.04%
14 92.24% 0.15% 0.00% 7.76% -0.15% 0.00%
15 95.19% 3.11% 0.10% 4.81% -3.11% 0.10%
16 100.00% 7.91% 0.63% 0.00% -7.91% 0.63%
17 100.00% 7.91% 0.63% 0.00% -7.91% 0.63%
18 88.30% -3.79% 0.14% 11.70% 3.79% 0.14%
19 87.17% -4.92% 0.24% 12.83% 4.92% 0.24%
20 90.48% -1.60% 0.03% 9.52% 1.60% 0.03%
21 95.96% 3.87% 0.15% 4.04% -3.87% 0.15%
22 100.00% 7.91% 0.63% 0.00% -7.91% 0.63%
-
11
23 91.35% -0.74% 0.01% 8.65% 0.74% 0.01%
24 94.06% 1.98% 0.04% 5.94% -1.98% 0.04%
25 92.96% 0.87% 0.01% 7.04% -0.87% 0.01%
26 95.48% 3.39% 0.12% 4.52% -3.39% 0.12%
27 95.19% 3.11% 0.10% 4.81% -3.11% 0.10%
28 96.52% 4.43% 0.20% 3.48% -4.43% 0.20%
29 86.85% -5.24% 0.27% 13.15% 5.24% 0.27%
30 92.24% 0.15% 0.00% 7.76% -0.15% 0.00%
31 96.35% 4.26% 0.18% 3.65% -4.26% 0.18%
32 93.37% 1.28% 0.02% 6.63% -1.28% 0.02%
33 90.64% -1.45% 0.02% 9.36% 1.45% 0.02%
34 77.25% -14.84% 2.20% 22.75% 14.84% 2.20%
35 94.50% 2.41% 0.06% 5.50% -2.41% 0.06%
92.09% 7.91%
S2 0.00264 0.00264
S 0.05137 0.05137
Tabel 17. Tabel perhitungan sampling menggunakan metode increment sampling
Increment
sampling
Kasiterit Kuarsa
No. %H (x - )2 %P (x - )2
1 86.85% -5.04% 0.25% 13.15% 5.04% 0.25%
2 86.04% -5.85% 0.34% 13.96% 5.85% 0.34%
3 80.87% -11.02% 1.22% 19.13% 11.02% 1.22%
4 83.07% -8.82% 0.78% 16.93% 8.82% 0.78%
5 92.96% 1.07% 0.01% 7.04% -1.07% 0.01%
6 89.42% -2.47% 0.06% 10.58% 2.47% 0.06%
7 86.85% -5.04% 0.25% 13.15% 5.04% 0.25%
8 100.00% 8.11% 0.66% 0.00% -8.11% 0.66%
9 94.36% 2.47% 0.06% 5.64% -2.47% 0.06%
10 95.19% 3.31% 0.11% 4.81% -3.31% 0.11%
11 93.37% 1.48% 0.02% 6.63% -1.48% 0.02%
12 100.00% 8.11% 0.66% 0.00% -8.11% 0.66%
13 95.19% 3.31% 0.11% 4.81% -3.31% 0.11%
14 97.54% 5.65% 0.32% 2.46% -5.65% 0.32%
15 93.56% 1.67% 0.03% 6.44% -1.67% 0.03%
16 85.21% -6.68% 0.45% 14.79% 6.68% 0.45%
17 87.70% -4.19% 0.18% 12.30% 4.19% 0.18%
18 87.65% -4.24% 0.18% 12.35% 4.24% 0.18%
19 92.62% 0.73% 0.01% 7.38% -0.73% 0.01%
20 92.96% 1.07% 0.01% 7.04% -1.07% 0.01%
21 90.75% -1.14% 0.01% 9.25% 1.14% 0.01%
22 91.35% -0.54% 0.00% 8.65% 0.54% 0.00%
23 100.00% 8.11% 0.66% 0.00% -8.11% 0.66%
24 90.83% -1.06% 0.01% 9.17% 1.06% 0.01%
25 95.96% 4.07% 0.17% 4.04% -4.07% 0.17%
26 100.00% 8.11% 0.66% 0.00% -8.11% 0.66%
27 92.24% 0.35% 0.00% 7.76% -0.35% 0.00%
28 100.00% 8.11% 0.66% 0.00% -8.11% 0.66%
29 95.48% 3.59% 0.13% 4.52% -3.59% 0.13%
30 63.78% -28.11% 7.90% 36.22% 28.11% 7.90%
31 91.35% -0.54% 0.00% 8.65% 0.54% 0.00%
32 92.62% 0.73% 0.01% 7.38% -0.73% 0.01%
33 94.36% 2.47% 0.06% 5.64% -2.47% 0.06%
34 98.05% 6.16% 0.38% 1.95% -6.16% 0.38%
35 97.94% 6.05% 0.37% 2.06% -6.05% 0.37%
91.89% 8.11%
S2 0.00491 0.00491
S 0.07010 0.07010
Analisis Ayak
-
12
Tabel 18. Tabel Distibusi t-student
Tabel 19. U.S. Sieve Series and Tyler Equivalent