GEOSAINS
OPTIMALISASI UKURAN PELLET PADA PAN PELLETIZER PT. ANTAM TBK. UBPN OPERASI POMALAA, KABUPATEN KOLAKA PROVINSI SULAWESI TENGGARA
Kamrin*, Sufriadin*, Adi Tonggiroh* *) Program Studi Teknik Pertambangan Universitas Hasanuddin
SARI: Pellet didefinisikan sebagai aglomerasi massa amorf partikel debu diolah dan dibentuk menjadi butiran-butiran. PT. Aneka Tambang, Tbk UBPN Nikel Pomalaa Sulawesi Tenggara merupakan salah satu perusahaan penghasil Nikel di Indonesia dengan jenis produk berupa ferronikel. Dalam proses pengolahan bijih nikel menjadi ferronikel, terdapat debu pabrik yang masih bernilai ekonomis, oleh sebab itu dilakukan pengolahan debu menjadi pellet. Pellet berbentuk butiran dengan ukuran berbeda dan berasal dari debu yang masuk ke rotary kiln, selanjutnya ke pan pelletizer yang dicampur dengan fine ore dan air. Penelitian ini menggunakan metode perbandingan blending dan mekanis. Hasil penelitian menunjukan bahwa peningkatan ukuran pellet dapat menghasilkan pellet yang tahan akan benturan. Pellet yang efektif menahan gaya benturan terdiri dari campuran debu 6,3 ton/jam, fine ore 1,5 ton/jam dan air 3,6 ton/jam perubahan diameter pellet dari 121 mm menjadi 293 mm dan kadar Ni 1,9 % berat. Kata kunci: Pellet, Pan Pelletizer, Peningkatan ukuran pellet.
ABSTRACT: Pellet can be defined as the mass of amorphous agglomeration of dust particles processed and formed into granules. PT. Aneka Tambang Tbk UBPN Pomalaa Southeast Sulawesi Nickel is one of Nickel-producing company in Indonesia with a Ferronickel product types. In processing of nickel ores ferronickel, plant dust are economically valuable, therefore it is done processing of dust into pellets. Pellet with different grain sizes derives from dust, enter the rotary kiln, than to the pan pelletizer mixed with fine ore and water. This study uses a comparison method and a mechanical blending. The result show that increase in pellet size may produce pellets that are resistant to impact. Pellet are effective withstand to the inpect consist the mixture betwen 6.3 tons/hour dust, 1,5 ton/hour fine ore, 3,6 tons/hour water with the change of pellet diameter from 121 mm to 293 mm and Ni grade of 1,9 wt %. Keywords: Pellet, Pan Pelletizer, pellet size increase.
1. PENDAHULUAN PT. Aneka Tambang Tbk, merupakan salah satu perusahaan BUMN yang melakukan penambangan dan pengolahan biji nikel di Kecamatan Pomalaa, Kabupaten Kolaka Propinsi Sulawesi Tenggara. Daerah penambangannya meliputi daerah Utara dan daerah selatan Pomalaa. Proses pengolahan bijih nikel menjadi ferronikel, menghasilkan pula debu pabrik dianggap masih bernilai ekonomis, maka dilakukan pengolahan debu menjadi pellet. Selain itu, pengolahan debu dimaksudkan untuk mengindari pencemaran lingkungan dari proses pengolahan bijih nikel.
Pengolahan lebih lanjut dari debu agar bisa sampai masuk pada rotary kiln yaitu terlebih dahulu dilakukan pekerjaan di dalam pan pelletizer dengan mencampur antara debu , fine ore dan air, kemudian hasil akhir adalah pellet yang berbentuk butiran-butiran dengan ukuran yang berbeda-beda. Salah satu masalah yang dihadapi adalah pellet yang terbentuk setelah proses di pelletizer kemudian diangkut belt conveyor dan bercampur dengan material yang lain masuk ke rotary kiln, dan selama dalam perjalanan mengalami benturan sehingga apabila pellet
Vol. 09 No. 01 2013 - 107
GEOSAINS tidak kuat akan menyebabkan cepat hancur dan kembali menjadi debu sampai rotary kiln. Tujuan diadakannya penitian ini adalah : a. Perubahan campuran pellet yang tahan benturan. b. Mengetahui diameter pellet yang masih mengandung Ni. Penelitian ini hanya dibatasai pada distribusi pellet yang dihasilkan dari pan pelletizer sampai pada proses pengolahan selanjutnya. Setelah penelitian ini berlangsung penulis mengharapkan dapat berguna bagi perusahaan untuk dijadikan bahan pertimbangan dalam mengevaluasi kualitas pellet khususnya pada pelletizer 3. Penelitian skripsi dilakukan pada penambangan bahan galian bijih nikel pada PT. Antam Tbk. UBPN Sulawesi Tenggara. Secara administratif terletak di Daerah Pomalaa, Kabupaten Kolaka, Propinsi Sulawesi Tenggara. Jarak Pomalaa dari Ibu Kota Kabupaten Kolaka sekitar 30 km. Secara o geografis terletak pada 121 31’ BT o o o 121 40’BT dan 4 10’LS - 4 18’LS. Lokasi ini ditunjukkan pada gambar 1.
Gambar 1. Peta Lokasi Penelitian 2. METODOLOGI PENELITIAN 2.1. Metode Blending Pellet Komposisi bahan pembuatan pellet sangat mempengaruhi dalam penentuan dan pengolahan data dalam penelitian ini. Penentuan rasio perbandingan dalam pembuatan pellet dilakukan dengan pengambilan sampel secara random dari pan pelletizer. Pengambilan sampel conto sebanyak 2 kg/1 increment (1 increment mewakili jenis blending yang di umpankan
108 - Vol. 09 No. 01 2013
pada pan pelletizer) tiap pengambilan sampel conto. Sampel yang telah diambil kemudian dilakukan uji ketahanan dengan menjatuhkan pellet diatas belt kemudian dibawa ke laboratoium untuk pengujian untuk mengetahui kandungan kadar sampel. Prosedur pengambilan sampel (conto) dalam peningkatan ukuran pellet pada pan pelletizer adalah sebagai berikut: a. Menggunakan skop/scrapper untuk mengambil sampel pellet dari pan pelletizer. b. Sampel pellet hasil mixing dimasukan dalam kantong sampel. c. Pengambilan sampel sebanyak 1 (satu) kantong sampel yang berisikan 1 kg pellet. d. Sampel akan dilakukan uji ketahanan dengan menjatuhkan pellet diatas belt dan sampel ke dua akan dilakukan analisis sampel di laboratorium untuk analisis unsur pellet. Hasil dari analisis sampel langsung di distribusikan ke rotary kiln untuk dilakukan proses pengolahan selanjutnya. 2.2 Metode Uji Mekanis Pellet Pellet yang dihasilkan dari pan peletizer akan didistribusikan ke kiln. Untuk sampai ke kiln, pellet akan mengalami benturan ketika dijatuhkan diatas belt conveyor uji ketahanan dilakukan berdasarkan banyaknya pellet mengalami benturan untuk sampai pada tahap pengolahan selanjutnya. Uji ketahanan dilakukan dengan menjatuhkan pellet diatas belt conveyor dilakukan sebanyak 3 kali dengan elevasi 170 cm, 130 cm, 160 cm, 390 cm dan 500 cm dengan jumlah 30 sampel untuk setiap uji ketahanan. Pengambilan tiap sampel berdasarkan jenis blending bijih yang akan diumpankan di rotary kiln. Persentase partikel sisa pellet dapat dihitung dengan menggunakana persamaan berikut : Ps
Da x100 % DA
Keterangan : Ps = Partikel sisa Pellet Da = Diameter akhir Pellet DA = Diameter Awal Pellet 2.3 Analisis Unsur Pellet Analisis unsur pellet dilakukan dengan analisa X-ray, pada laboratorium instrumen
GEOSAINS
3. HASIL PENELITIAN 3.1 Uji Mekanis 1 Uji ketahanan dilakukan blending debu 6,3 ton/jam, fine ore 1,5 ton/jam, air 2,1 ton/jam dengan diameter awal pellet 121 mm, dengan menghasilkan kandungan Ni 2,13 dan Fe 14,4 (Tabel 1). . Tabel 1. Analisis Unsur uji mekanis 1
Blending Moisture 2,1 T/j 100% 80%
% Partikel sisa
pada PT. Antam Tbk. Kecamatan Pomalaa, kabupaten Kolaka, Propinsi Sulawesi Tenggara. Berikut cara kerja analisis X-Ray Flouresence Axios untuk sampel pellet. 1. Sampel pellet disiapkan. 2. Sampel digerus halus sampai menghasilkan ukuran ± 200 mesh. 3. Timbang sampel tersebut sebanyak 0,5 gram kemudian dipress menjadi pellet dengan diameter 2,2 cm. 4. Hydroulic press dinyalakan. 5. Pellet dimasukkan pada mesin dengan tekanan 80 psi. 6. Pellet yang sudah padat siap untuk dianalisis. 7. Pellet yang sudah siap, dimasukkan secara terbalik ke dalam holder. 8. Pengaturan alat XRF dilakukan secara otomatis melalui perangkat komputer.
60% 40% 20%
sampel
0% 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28
Gambar 2. Grafik persentase partikel sisa
blending 1.
Berdasarkan grafik di atas dapat dapat dijelaskan : 1. Untuk jatuh ke-1 dengan elevasi 170 cm, persentase partikel sisa sebesar 100%. 2. Untuk jatuh ke-2 dengan elevasi 130 cm, persentase partikel sisa sebesar 94,3%. 3. Untuk jatuh ke-3 dengan elevasi 160 cm, persentase partikel sisa sebesar 80,7%. 4. Untuk jatuh ke-4 dengan elevasi 390 cm, persentase partikel sisa sebesar 51%. 5. Untuk jatuh ke-5 dengan elevasi 500 cm, persentase partikel sisa sebesar 18,6%. Jadi, untuk blending ini untuk sampai pada proses pengolahan selanjutnya, persentase partikel sisa pellet sebesar 18,6%. Dengan campuran air 2.1 ton/jam, maka kecenderunganya adalah semakin kecil ukuran pellet ketika dijatuhkan, maka semakin kecil pula ukuran pellet ketika jatuh selanjutnya. Sehingga untuk mencegah berkurangnya ukuran pellet saat mengalami benturan, maka perlu penambahan kandungan air.
No
Komposisi
Nilai
1
Ni
2,13 %
2
Fe
14,4 %
3
Si02
41,2 %
4
Mg0
20,8 %
5
Ca0
0,52 %
6
Fe/Ni
6,76
7
S/M
1,97
3.2 Uji Mekanis 2
8
BC
0,52
Uji ketahanan dilakukan blending debu 6,3 ton/jam, fine ore 1,5 ton/jam, air 2,6 ton/jam dengan perubahan diameter rata-rata pellet dari 121 mm menjadi 130 mm dengan menghasilkan kandungan Ni 2,07 dan Fe 15,2 (Tabel 2).
Berdasarkan uji ketahanan pellet, maka persentase partikel sisa dapat dilihat pada gambar 2.
Vol. 09 No. 01 2013 - 109
GEOSAINS Tabel 2 Analisis Unsur uji mekanis 2 No
Komposisi
Nilai
1
Ni
2,07%
2
Fe
15,2 %
3
Si02
42,1 %
4
Mg0
20,1 %
5
Ca0
0,67 %
No
Komposisi
Nilai
6
Fe/Ni
7,3
7
S/M
2,06
8
BC
0,47
Berdasarkan uji ketahanan pellet, maka Persentase partikel sisa dapat dilihat pada gambar 3 berikut.
Blending Moisture 2,6 T/j
Uji ketahanan dilakukan dengan blending debu 6,3 ton/jam, fine ore 1,5 ton/jam, air 3,1 liter/jam dengan perubahan diameter ratarata pellet dari 130 mm menjadi 179 mm (lampiran A), dengan menghasilkan kandungan Ni 1,96 dan Fe 13,7 (Tabel 3). Tabel 3. Analisis Unsur uji mekanis 2 No
Komposisi
Nilai
1
Ni
1,96 %
No
Komposisi
Nilai
2
Fe
13,7%
3
Si02
37,9 %
4
Mg0
18,0 %
5
Ca0
0,54 %
6
Fe/Ni
6,98
7
S/M
2,09
8
BC
0,50
80%
Blending moisture 3,1 T/j
60%
100%
40% 20% 0%
Sampling
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 Gambar 3. Grafik persentase partikel sisa Pellet blending 3. Berdasarkan grafik di atas dapat dijelaskan a. Untuk jatuh ke-1, ke-2 dan ke-3 persentase partikel sisa sebesar 100%. b. Untuk jatuh ke-4 dengan elevasi 390 cm, persentase partikel sisa sebesar 82%. c. Untuk jatuh ke-5 dengan elevasi 500 cm, persentase partikel sisa sebesar 34%. Jadi, untuk blending ini untuk sampai pada proses pengolahan selanjutnya, persentase partikel sisa pellet sebesar 18,6%. Dengan campuran air 2.6 ton/jam, Sehingga untuk mencegah berkurangnya ukuran pellet saat mengalami benturan, maka perlu penambahan kandungan air. 3.3 Uji Mekanis 3
% Partikel sisa
% Partikel sisa
100%
80% 60% 40% 20% 0%
Sampling
1 3 5 7 9 11131517192123252729 Gambar 4. Grafik persentase partikel sisa pellet blending 3. Berdasarkan grafik di atas dapat dijelaskan a. Untuk jatuh ke-1, ke-2 ke-3 dan ke-4 persentase partikel sisa sebesar 100%. b. Untuk jatuh ke-5 dengan elevasi 500 cm, persentase partikel sisa sebesar 54,6%. Jadi, untuk blending pellet dengan kandungan air 3,1 liter/jam untuk sampai pada proses pengolahan selanjutnya, persentase partikel sisa pellet sebesar 54,6%. Sehingga untuk mencegah berkurangnya ukuran pellet saat mengalami benturan, maka perlu penambahan kandungan air. 3.4 Uji Mekanis 4
110 - Vol. 09 No. 01 2013
GEOSAINS Uji ketahanan dilakukan blending debu 6,3 ton/jam, fine ore 1,5 ton/jam, air 3,6 ton/jam dengan perubahan diameter rata-rata pellet dari 179 mm menjadi 293 mm, dengan menghasilkan kandungan Ni 1,93 dan Fe 14,1 (Tabel 4).
Tabel 5. Persentase rata-rata partikel sisa uji mekanis pellet
Tabel 4. Analisis Unsur uji mekanis 2 Komposisi
Nilai
1
Ni
1,93 %
2
Fe
14,1 %
No
Komposisi
Nilai
3
Si02
39,6 %
4
Mg0
19,5 %
5
Ca0
0,68 %
6
Fe/Ni
7,3
7
S/M
2,04
8
BC
0,63
Berdasarkan uji ketahanan pellet, maka Persentase partikel sisa dapat dilihat pada gambar 5 berikut.
Blending Moisture 3,6 T/j 100%
Moisture
Moisture Moisture Moisture
2,1 ton/jam
2,6 ton/jam
3,1 ton/jam
3,6 ton/jam
100% 100% 100% 82% 34%
100% 100% 100% 100% 54,6%
100% 100% 100% 100% 100%
170 cm 130 cm 160 cm 390 cm 500 cm
100% 94,3% 80,7% 51% 18,6%
Dari tabel persentase partikel sisa dari uji ketahanan pellet diatas, maka dapat dibuat grafik persentase partikel sisa untuk setiap jenis blending, seperti pada gambar grafik 6. Blending moisture rata-rata
100
% partikel sisa
No
% Rata-rata Partikel sisa
Elevasi
80 60 40 20
% partikel sisa
0
80%
Jatuhan ke-
1
60%
2
3
4
5
Gambar 6. Persentase rata-rata partikel sisa pellet tiap blending.
40% 20% 0% 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28
Gambar 5. Grafik uji mekanis pellet blending 4.
Berdasarkan grafik di atas, maka dapat disimpulkan persentase partikel sisa pellet untuk jatuh ke-1 sampai ke-5 persentase partikel sisa sebesar 100%. Blending pellet dengan campuran, debu 6,3 ton/jam, fine ore 1,5 ton/jam, air 3,6 ton/jam dengan perubahan diameter rata-rata pellet menjadi 293 mm, Sehingga ukuran ini dianggap sebagai ukuran yang ideal pellet yang tahan akan benturan untuk sampai pada proses pengolahan selanjutnya. Dari uji ketahanan pellet sebanyak empat kali maka terjadi perubahan persentase partikel sisa pada elevasi 130 cm, 160 cm, 390 cm, dan 500 cm (tabel 5).
Berdasarkan tabel diatas maka dapat dijelaskan : a. Persentase partikel sisa Jatuh ke-01 dengan elevasi 170 cm, moisture 2.1 ton/jam dengan persentase partikel sisa 100%, moisture 2.6 ton/jam persentase partikel sisa 100%, moisture 3,1 ton/jam persentase partikel sisa 100% dan moisture 3,6 ton/jam, persentase partikel sisa 100%. b. Pesentase partikel sisa Jatuh ke-02 dengan elevasi 130 cm, moisture 2.1 ton/jam dengan persentase partikel sisa 94,3%, moisture 2.6 ton/jam persentase partikel sisa 100%, moisture 3,1 ton/jam persentase partikel sisa 100% dan moisture 3,6 ton/jam, persentase partikel sisa 100%. c. Persentase partikel sisa Jatuh ke-03 dengan elevasi 160 cm, moisture 2,1 ton/jam dengan persentase partikel sisa 80,7%, moisture 2,6 ton/jam persentase
Vol. 09 No. 01 2013 - 111
GEOSAINS partikel sisa 100%, moisture 3,1 ton/jam persentase partikel sisa 100% dan moisture 3,6 ton/jam, persentase partikel sisa 100%. Persentase partikel sisa Jatuh ke-04 dengan elevasi 390 cm, moisture 2,1 ton/jam dengan persentase partikel sisa 51%, moisture 2,6 ton/jam persentase partikel sisa 82%, moisture 3,1 ton/jam persentase partikel sisa 100% dan moisture 3,6 ton/jam persentase partikel sisa 100%. Persentase partikel sisa Jatuh ke-05 dengan elevasi 500 cm, moisture 2,1 ton/jam dengan persentase partikel sisa 18,6%, moisture 2,6 ton/jam persentase partikel sisa 34%, moisture 3,1 ton/jam persentase partikel sisa 54,6% dan moisture 3,6 ton/jam, persentase partikel sisa 100%.
d.
e.
3.5 Produksi Pellet Produksi Pellet pada Pan Pelletizer Maret 2013 yang diperoleh dari FeNi 3 PT. Antam Tbk, dapat dilihat pada gambar 7. 300 T
Berdasarkan gambar diatas, maka dapat dijelaskan: a. Rata-rata dust bin level adalah 10,6 ton/jam. b. Rata-rata dust flow adalah 5,2 ton/jam. Total Produksi pellet Maret 2013 adalah 5.504,9 ton/jam. 4. KESIMPULAN Berdasarkan hasil pembahasan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Semakin besar ukuran pellet, maka semakin efektif menahan benturan. 2. Elevasi dan frekuensi pellet saat jatuh di belt conveyor sangat berpengaruh terhadap besar kecilnya persentase partikel sisa. 3. Pellet yang efektif menahan benturan dengan campuran debu 6,3 ton/jam, fine ore 1,5 ton/jam, air 3,6 ton/jam 4. Perubahan diameter pellet dari 121 mm menjadi 293 mm, dengan kadar Ni sebesar 1,9. 5. Dari operasi pelletizer 3, total produksi pellet Maret 2013 sebesar 5.504,9 ton.
Produksi Pellet Maret 2013
250 200 150 100 50 0
T a n g g a l
Gambar 7. Diagram produksi pellet Maret 2013. 5. DAFTAR PUSTAKA Brown, M.J. & Goosen, D.W. 1997. Fluidized-bed System For Stabilized Roasting of Sulphide Ore Concentrates Having Controlled Particle Size. Carrey, K.G. & Hall, J.S. 1998. Understanding The Mechanism of Dustless Roasting In The Fluidised Bed Calcination of Fine Grain Zinc Sulphides. Brighton, Victoria. Denoiseux, R., Winand, R., Willekens, H., and Vos, L. 1980. Metallurgy Hoboken-Overpelt process for roasting zinc concentrates in a fluid bed. Monaca, Pennsylvania, Mackey, T.S. Fasina, O.O & Sokhansanj, S. 1995. Modelling The Bulk Cooling Of Alfalfa Pellets. Journal Of Drying Tech., 13, 1881-1883. Huang, Z.C. 2004. Study On Mainly Made From Hematite Based Oxidized Pellets With Addition of Some Magnetite.
112 - Vol. 09 No. 01 2013
GEOSAINS Heukelman, S. & Groot, D. 2011. Fluidized Bed Roasting of Micro-pelletized Zinc Concentrate. Journal of The Southern African Institute of Mining and Metallurgi , 111, 759-761. Khantimerov, S.M., Kukovitsky, E.F., and Sainov, N.A. 2013. Fuel Cell Electrodes Based On Carbon Metallic Nanoparticles Hibrid Formed On Porous Stainless Steel Pellets. International Journal Of Chemical Engineering, 1, 1-3. Oduntan, O.B., Koya, O.A., and Faborode, M.O. 2011. The Performance Evaluation of a Cassava Pelletizer. Journal of Mechanical and Civil Enginering, 2, 20-22. Saha, D., Becker, J.S. and Gluns., L. 1989. Oxygen Enhanced Fluid Bed Roasting.
Vol. 09 No. 01 2013 - 113
GEOSAINS
114 - Vol. 09 No. 01 2013
