MENGENAL ISTILAH BOND WORK INDEX dan OPERATION WORK INDEX
Oleh: Nizar A K
Bismillah..
Pada kesempatan kali ini kita akan membahas mengenai istilah Bond Work Index (BWI) maupun Operation Work Index (WI) dalam suatu sirkuit penggilingan. Kedua istilah ini menunjukkan suatu angka besaran energi untuk mereduksi ukuran suatu bijih dan hubungannya dengan tonase bijih yang diolah. Angka ini bisa dikatakan sangat penting dan seringkali muncul dalam proses design sirkuit penggilingan maupun optimasinya. Bercerita sedikit soal angka ini, sekian tahun kuliah di metalurgi, saya tidak banyak mengerti atau paham mengenai angka ini. Barulah di dunia kerja ini, saya sedikit mulai paham tentang arti ataupun kegunaan dari angka ini.
Apa itu Bond Work Index (BWI) ? Secara sederhana, BWI adalah suatu angka yang menunjukkan ukuran resistansi suatu bijih untuk direduksi ukurannya pada suatu proses penggerusan. Unit satuan dari BWI dinyatakan dalam kWh/ton.
Dari mana angka BWI berasal ? Angka ini diperoleh dari hasil test penggerusan di laboratorium dengan mengikuti metode yang disusun oleh Mr Bond. Istilah BWI sendiri dapat disebut lagi menjadi Bond Ball Mill Work Index (BBWI) atau Bond Rod Mill Work Index (BRWI). Ini tergantung dari media gerus yang digunakan selama percobaan, apakah bola baja atau batang baja. Untuk menghitung BWI digunakan formula sbb:
Dimana
Wi = Nilai bond work index yang dicari (kwh/ton)
Pi = Ukuran ayakan yang dipakai dalam test (mikron)
Gbp = Rata-rata berat fraksi lebih kecil dari ukuran ayakan yang dihasilkan dari penggerusan per putaran mill (gram/revolusi)
F = Ukuran p80 dari umpan material (mikron)
P = Ukuran p80 dari produk (mikron)
Catatan:
Perhatikan pada rumus di atas terdapat konstanta 1.1. Angka itu adalah untuk mengkonversi satuan unit sort ton menjadi metrik ton. Rumus original BWI menggunakan satuan unit kwh/sort ton. Silahkan googling untuk mencari perbedaan antara sort ton dan metrik ton. Metrik ton sendiri adalah satuan yang biasa kita gunakan, yaitu 1 metrik ton = 1000 kg.
Untuk contoh prosedur test BWI dapat dilihat pada link berikut:
Untuk contoh template uji Bond Work index dapat dilihat pada link berikut:
Contoh aplikasi angka BWI ? Angka ini biasanya dipakai untuk menentukan kebutuhan kapasitas daya sebuah Mill pada design awal pabrik. Sebagai contoh:
Diketahui data design pabrik sebagai berikut:
Nilai BWI bijih = 19.5 kwh/ton
Ukuran umpan produk ke pabrik p80 = 150 mm
Ukuran target produk p80 = 500 mikron
Tonase pabrik = 400 ton/jam
Ditanyakan:
Secara teoritis, berapa daya Mill (kilowatt) yang dibutuhkan untuk pengoperasian pabrik ?
Jawab:
Gunakan rumus Bond berikut:
W = Daya Mill yang dibutuhkan (kwh/ton)
Wi = Bond work index suatu bijih (kwh/ton)
P80 = Ukuran produk (mikron)
F80 = Ukuran umpan pabrik (mikron)
Dari rumus di atas, kita mencari nilai W.
maka W = 19,5 x 10 x (1/(500^0,5) - 1/(150.000)^0,5)
didapat W = 8,22 kwh/ton
Untuk pabrik berkapasitas 400 ton/ jam, maka kapasitas motor Mill yang harus dipasang adalah
400 ton/jam x 8,22 kwh/ton = 3288 kW
Operation Work Index
Apa itu Operation Work Index (Wi) ? adalah suatu angka yang menunjukkan karakteristik operasi dari sebuah sirkuit penggilingan dalam hubungannya dengan daya mill yang diberikan dan kemampuan mereduksi ukuran bijih per satuan ton. Mudahnya, operation work index ini mirip dengan bond work index tetapi memiliki subjek yang berbeda. Satuannya pun sama, yaitu kwh/ton bijih yang diproses.
Berbeda dengan BWI, Work index suatu pabrik pengolahan diperoleh dari hasil aktual pengukuran di pabrik. Dalam hal ini yang diukur adalah daya input mill yang diberikan ke sirkuit penggilingan serta ukuran umpan dan produk dari sirkuit penggilingan.
Beberapa kegunaan menghitung nilai operation work index antara lain:
- Memprediksi berapa ukuran produk yang dapat dihasilkan bilamana kita memperbesar/memperkecil daya motor mill
- Memprediksi berapa tonase pabrik yang dapat kita capai untuk suatu daya motor mill tertentu yang dimiliki dan target produk ukuran yang diinginkan
- Menghitung efisiensi pabrik pengolahan
Agar dapat memahami lebih lanjut, kita langsung menuju contoh aplikasi dalam perhitungan:
1. Diketahui suatu pabrik pengolahan dengan data sebagai berikut:
Daya motor dari Mill = 4500 kw
Ukuran umpan p80 = 120 mm
Ukuran produk p80 = 325 mikron
Tonase pabrik = 315 ton per jam
Ditanyakan:
Berapa operating work index dari pabrik tersebut ?
Jawaban:
Gunakan rumus Bond berikut:
W = Daya Mill yang tersedia (kwh/ton)
Wi = Operating work index (kwh/ton)
P80 = Ukuran produk (mikron)
F80 = Ukuran umpan pabrik (mikron)
Dari rumus di atas, kita mencari nilai Wi.
W = 4500 kw / 315 tpj = 14,28 kwh/ton
maka Wi = 14,28 / (10/(325^0.5) - 10/(120000^0,5)) = 27,15 kwh/ton
Maka karakteristik operasi dari pabrik tersebut dalam mengolah bijih tertentu adalah sebesar 27,15 kwh/ton.
2. Pertanyaan lanjutan dari soal di atas, berapa daya motor mill yang kita butuhkan bila ukuran produk yang diinginkan adalah 212 mikron ?
Jawaban:
Gunakan kembali rumus Bond. Kali ini kita akan menghitung nilai W.
W = 27,15 x (10/(212^0,5) - 10/(120000^0,5)
W = 17,86 kwh/ton
Untuk tonase pabrik 315 ton per jam, maka daya motor mill yang dibutuhkan adalah
315 tpj x 17,86 kwh/t = 5626 kw
3. Pertanyaan lanjutan, bila daya motor mill dipertahankan sama pada 4500 kw, berapa tonase maksimum pabrik yang diizinkan agar ukuran produk sebesar 212 mikron dapat dicapai?
Jawaban:
Untuk ukuran produk 212 mikron, daya input W yang dibutuhkan adalah:
W = 27,15 x (10/(212^0,5) - 10/(120000^0,5)
W = 17,86 kwh/ton
Untuk daya motor tersedia sebesar 4500 kw, maka tonase maksimum yang dapat dicapai adalah
4500 kw / 17,86 kwh/t = 252 tpj
4. Pertanyaan lanjutan, jika hasil test bijih di lab menunjukkan nilai BWI bijih A sebesar 22 kwh/ton, maka berapakah efisiensi penggilingan di pabrik?
Jawaban:
Dari jawaban no 1, operation work index pabrik saat mengolah bijih A adalah 27,15 kwh/ton. Adapun nilai ini lebih besar dari nilai BWI bijih yaitu 22 kwh/ton. Artinya pabrik berjalan kurang efisien karena dibutuhkan daya yang lebih besar pada aplikasi di lapangan.
Efisiensi = 22 / 27,15 = 81%
Dalam pengoperasian pabrik di lapangan, banyak hal yang dapat menentukan nilai efisiensi dari sirkuit penggilingan, antara lain pemilihan ukuran bola baja sebagai media gerus, design liner di dalam mill, % solid lumpur di sirkuit, pengoptimalan sirkuit klasifikasi seperti ayakan atau hidrosiklon dll.
Untuk contoh lain perhitungan operation work index dapat dicek di link berikut:
https://drive.google.com/file/d/19Kiz6b5bp4XZzSgeaaqd7u8hBjm1K-SV/view?usp=sharing
Demikian catatan dari saya, semoga bermanfaat.
0 Komentar