Screening (Pengayakan)

2.1 Proses Pengolahan Mineral
Sebelum bijih mengalami proses–proses metalurgi selanjutnya khususnya proses metalurgi ekstraksi, ataupun sebagai produk untuk dijual bijih tersebut akan mengalami proses–proses pengolahan mineral yang terdiri dari: [Kelly,1982]
1. Kominusi (Comminution)
Kominusi dibagi menjadi dua yaitu peremukan (Crushing) dan penggerusan (Grinding). Kominusi atau pengecilan ukuran dilakukan dengan tujuan agar bahan galian yang akan diproses memiliki ukuran yang tidak terlalu besar, sehingga dapat dilakukan proses selanjutnya.
2. Klasifikasi (Sizing dan Clasification)
Sizing dan Clasification adalah pengelompokan berdasarkan ukuran dengan metoda pengayakan. Contoh alatnya adalah Grizzly, Vibration Screening dan Spiral Clasifikator.
3. Proses Konsentrasi (Concentration)
Konsentrasi adalah klasifikasi mineral berdasarkan kelompoknya. Kelompok ini dibagi menjadi dua yaitu mineral berat dan mineral ringan. Umumnya mineral berat adalah mineral berharga dan mineral ringan adalah mineral tak berharga. Produk dari konsentrasi adalah konsentrat dan tailing. Pada konsentrat persen mineral berharganya lebih besar dibandingkan mineral tak berharga. Sedangkan pada tailing persen mineral berharganya lebih kecil dibandingkan mineral tak berharga.
Konsentrasi adalah tahap akhir dalam preparasi bijih secara fisik. Hasil dari proses inilah yang akan digunakan dalam proses ekstraksi. Konsentrasi dibagi menjadi lima bagian, yaitu: [Brown,1950]
1. Ore Sorting
2. Heavy media separator
3. Pemisahan berdasarkan gravitasi (Gravity Concentration)
4. Pemisahan berdasarkan sifat magnet (Magnetic Separation)
5. Pemisahan berdasarkan sifat elekostatis (Electrostatic Separation)
6. Flotasi (Flotation).

2.2 Proses Pengayakan ( Screening )
Screening merupakan proses pemisahan bahan galian berdasarkan ukuran. Berat atau ringannya ukuran material disebabkan karena berat jenis dari material itu sendiri, dan juga gaya gravitasi yang mempengaruhinya. Mineral yang dapat melewati lubang ayakan sering disebut oversize sedangkan mineral yang tidak lolos dari lubang ayakan disebur undersize.
Tujuan dari proses pengayakan ini adalah: [Taggart,1927]
1. Mempersiapkan produk umpan (feed) yang ukurannya sesuai untuk beberapa proses berikutnya.
2. Mencegah masuknya mineral yang tidak sempurna dalam peremukan (Primary crushing) atau oversize ke dalam proses pengolahan berikutnya, sehingga dapat dilakukan kembali proses peremukan tahap berikutnya (secondary crushing).
3. Untuk meningkatkan spesifikasi suatu material sebagai produk akhir.
4. Mencegah masuknya undersize ke permukaan.
Pengayakan biasanya dilakukan dalam keadaan kering untuk material kasar, dapat optimal sampai dengan ukuran 10 # (10 mesh). Sedangkan pengayakan dalam keadaan basah biasanya untuk material yang halus mulai dari ukuran 20 # sampai dengan ukuran 35 #.
Permukaan ayakan yang digunakan pada screen bervariasi, yaitu: [Brown,1950]
a. Plat yang berlubang (punched plate, bahan dapat berupa baja ataupun karet keras.
b. Anyaman kawat (woven wire), bahan dapat berupa baja, nikel, perunggu, tembaga, atau logam lainnya.
c. Susunan batangan logam, biasanya digunakan batang baja (pararel rods).
Sistem bukaan dari permukaan ayakan juga bervariasi, seperti bentuk lingkaran, persegi ataupun persegi panjang. Penggunaan bentuk bukaan ini tergantung dari ukuran, karakteristik material, dan kecepan gerakan screen.
Pada proses screening zat padat itu dijatuhkan atau dilemparkan ke permukaan screening. Partikel yang di bawah ukuran atau yang kecil (undersize), atau halusan (fines), lulus melewati bukaan screen, sedang yang di atas ukuran atau yang besar (oversize), atau buntut (tails) tidak lulus. Pengayakan lebih lazim dalam keadaan kering.
Ukuran yang digunakan bisa dinyatakan dengan mesh maupun mm (metrik). Yang dimaksud mesh adalah jumlah lubang yang terdapat dalam satu inchi persegi (square inch), sementara jika dinyatakan dalam mm maka angka yang ditunjukkan merupakan besar material yang diayak.
Perbandingan antara luas lubang bukaan dengan luas permukaan screen disebut presentase opening.
Pelolosan material dalam ayakan dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu: [Taggart,1927]
1. Ukuran material yang sesuai dengan lubang ayakan
2. Ukuran rata-rata material yang menembus lubang ayakan
3. Sudut yang dibentuk oleh gaya pukulan partikel
4. Komposisi air dalam material yang akan diayak
5. Letak perlapisan material pada permukaan sebelum diayak
Kapasitas screen secara umum tergantung pada: [Kelly,1982]
1. Luas penampang screen
2. Ukuran bukaan
3. Sifat dari umpan seperti; berat jenis, kandungan air, temperature
4. Tipe mechanical screen yang digunakan.
Faktor – faktor yang mempengaruhi lolosnya undersize adalah: ukuran absolut dari bukaan permukaan ayakan, persentase bukaan terhadap total luas permukaan ayakan,ukuran relatif partikel, sudut jatuh partikel dan kecepatan jatuh partikel.


Efisiensi dari proses pengayakan ini bergantung pada: [Brown,1950]
a. Rasio ukuran minimal partikel yang bisa melewati lubang ayakan, yaitu: 0,17-1,25 x ukuran lubang ayakan.
b. Persentase total area ayakan yang terbuka.
c. Teknik pengumpanan dan kecepatan pengumpanan.
d. Keadaan fisik dari material itu sendiri (kekerasan bijih, pola bongkahan bentuk partikel seperti bulat, gepeng, ataupun jarum, kandungan air).
e. Ada atau tidak adanya penyumbatan lubang screen.
f. Ada atau tidak adanya korosi pada ayakan (kawat).
g. Mekanisme gerakan pengayakan (getaran).
h. Design mekanis dari ayakan tersebut dan Kemiringan ayakan (biasanya 12o-18o).
Gerakan partikel pada permukaan ayakan itu dipengaruhi oleh gaya gravitasi dan kekuatan yang digunakan oleh permukaan. Dengan kemiringan ayakan (20o-40o) menyebabkan adanya dorongan yang cukup dari permukaan sehingga partikel ringan terdorong ke bawah. Gerakan biasanya bersifat translasi (translation) cepat pada kapasitas besar, sentuhan yang kontinyu, berguling (turn over) yang menyebabkan orientasi pergantian partikel serta pengeluaran (ejecting) yaitu pembuangan keluar partikel.


Salah satu dari ayakan itu ada ayakan getar, Ayakan getar merupakan alat ayak yang baik dan sering digunakan di masa sekarang dengan alasan seperti kapasitas ayakan yang cukup besar dengan ruang penampung yang cukup, biaya operasi dan perawatan yang relatif murah (tahan perawatan sampai dengan per ton ayakan) dan mampu memisahkan mineral dari ukuran 25 cm sampai dengan ukuran 250 μm.
Ayakan ini dapat digunakan dalam keadaan basah ataupun kering. Pada keadaan basah pengayakan dapat dilakukan sampai dengan ukuran 200 mesh, sedangkan keadaan kering mencapai 325 mesh.
Ayakan getar (vibrating screen) dibagi menjadi tiga berdasarkan getarannya, yaitu: Berputar (incline) dimana terjadi gerakan berputar pada pusat secara mekanis dengan kecepatan amplitudo sebesar 600-7000 rpm, harisontal (Horizontal) terjadi gegalan linier dengan komponen vertikal sebagai pengangkat dengan kecepatan amplitudo 600-3000 rpm dan acak (Probability) terjadi gerakan yang bervariasi.
Ada dua macam mekanisme getaran pada proses ini yaitu mekanis dan elektris, yang langsung dihasilkan dari permukaan ayakan. mekanisme elektris yaitu semua elektromagnet, seperti berhenti atau meletakkan unsur ulet untuk memperkuat dan memperhebat getaran efek. Getaran mekanis adalah getaran yang disebabkan oleh pergerakan alat terdiri dari palu (hammers), cams, eksentrik, pemutar dan beberapa kombinasi mekanis lainnya. [Brown,1950]
Ayakan getar dapat di klasifikasikan berdasarkan beberapa faktor seperti: [Taggart,1927]
1. Getaran yang terjadi di atas permukaan ayakan.
2. Dimana getaran itu terjadi.
3. Bagaima getaran itu.
4. Sifat alami dari permukaan pengayakan
5. Bagaimana bentuk ayakan tersebut.
Contoh beberapa gerakan pada ayakan getar yang disebabkan oleh beberapa faktor tersebut diatas: [Kelly,1982]
1. Tidak seimbangnya katrol: satu batang sepusat dengan pembalik arah yang dapat disetel dan dua bearing. gerakan berputar keluar menghasilkan suatu getaran yang menyebabkan material bergerak kesana kemari. Bekerja dengan frekuensi 500-2500 rpm. Biasanya pada ayakan Light Duty Screen.

2. Gerakan eksentrik batang dengan batang eksentrik dan dua Bearing.
3. Penggetar elektromagnet, dengan osilasi frekuensi yang tinggi.
Bentuk dan luas permukaan partikel itu sendiri berpengaruh pada proses pemurnian bijih, yaitu melalui faktor: [Kelly,1982]
1. Reaksi stokiometri.
2. Reaksi permukaan ( pada proses flotasi untuk memperbaiki sifat permukaan ).
3. Sifat fluida ( misal : viskositas dan density ).
4. Friksi atau gesekan, partikel bundar memiliki koefisien gesek lebih besar dibandingkan dengan median lain.
5. Transfer panas dari dan ke arah partikel.
6. Proteksi mineral – mineral lain pada permukaan partikel.