## Pengaruh Penambahan Profil Pada Dinding Silinder Ball-Mill Terhadap Distribusi Massa Serbuk Batu Bata
1 Mujiono, 2* Ikhwanul Qiram, 3 Gatut Rubiono
1) Alumni Prodi Teknik Mesin Universitas PGRI Banyuwangi
2) Prodi Teknik Mesin Universitas PGRI Banyuwangi, Jl. Ikan Tongkol 22 Banyuwangi
Email : muzytusiniz@gmail.com * Corresponding author: ikhwanul@unibabwi.ac.id

## Abstract
Tube design is one aspect that affects the kinetics of ball motion and material particles on the performance of ball mill machines. Variations in the study include profile diameters of 0.75”, 1” and 1.5” while the number of profiles is 2;3; and 4 trial durations of 7 minutes with 6 crushing balls. Mass characteristics of the milled product on a 16 mesh sieve; 60; and 100. The results showed that there was an effect of variations in the diameter of the barrier profile and the number of profiles on the production capacity of the ballmill machine. From the results of the comparative analysis of the profile diameter and the number of profiles, the highest value was obtained at a diameter variation of 1.5”  as  many  as  4  profiles  in  the  number  of  balls  6  with  an  experimental  time  of  7  minutes  with  a  production capacity of 17% mesh 16, mesh 60 15.6% and mesh 100 of 22.6%. The results have also shown the performance of the ballmill machine against product loss at smaller particle dimensions
Keywords: Ball mill, ball count, time length, tube wall profile

## 1. PENDAHULUAN
Salah  satu  hasil  sumber  daya  alam  indonesia diantaranya  adalah  mineral,  pemanfaatan  mineral galian dilakukan dengan cara penambangan. Bermacam-macam  mineral  dalam  bentuk  bijih, konsentrat,  dan  juga  logam  [1].  Pada  proses pemilahan  bahan  mineral  agar  menjadi  bahan  yang bernilai  lebih  tinggi,  diperlukan  upaya-upaya  untuk meningkatkan  efisiensi  pada  tahapan  pemisahan bahan  tambang  [2].  Salah  satu  cara  yang  dapat dilakukan antara lain dengan proses grinding , dimana batuan  mineral  galian  sebelum  melalui  proses pemilahan dihancurkan menggunakan power grinding plant, crusher mill, stone crushing plant dan ball mill [3].
Ball mill merupakan salah satu mesin pengolahan material [4], yang berfungsi menghaluskan  formula  material  tersebut  dengan menggunakan  bola-bola stainless  steel [5],  yang disyaratkan  mempunyai  karakteristik  keras  [6], sehingga  mampu  memberikan  energi  tumbukan terhadap  material  bahan  selama  proses  penggilingan. Penggunaan ball  mill pada  dasarnya  memanfaatkan gaya  sentrifugal  dan  gaya impact akibat  dari perpindahan suatu material dengan massa tertentu dan dengan  kecepatan  tertentu  ke  tempat  lain,  sehingga memecah ikatan kimia dari molekul yang terlibat dan mengurangi ukuran partikel [7].
Penelitian  terdahulu  mengembangkan  unjuk kerja ball  mill yaitu  pengaruh  variasi  komposisi  dan waktu milling menggunakan ball  mill terhadap  kuat tekan  keramik clay [8] . Pengaruh  berat  bola  milling terhadap  pembentukan  nanopartikel  kitosan  dari limbah kulit udang [9]. Perancangan alat reduksi dan klasifikasi ukuran penggerusan tipe screener ball mill [10].  Terdapat  beberapa  jenis  media  yang  digunakan pada ball  mill seperti  bola  baja,  batang  baja,  atau antar bijih itu sendiri [11].
Unjuk kerja ball mill dipengaruhi oleh beberapa aspek,  hal  ini  meliputi  kecepatan  putaran  yang mempengaruhi momentum gaya tumbukan pada bola- bola di dalam tabung. Selain kecepatan, aspek bentuk tabung  akan  mempengaruhi  kinetika  gerak  bola. Secara  umum  jenis  yang  digunakan  berupa  silinder tertutup  memanjang  dengan  pola  gerak  secara simultan  satu  arah.  Jenis  tabung  yang  akan dikembangkan  dengan  menambahkan  profil  pada dinding  silinder ball  mill .  Dimana  dengan  bentuk tersebut diduga pola gerak bola pejal yang menumbuk material  di  dalam  tabung  akan  bergerak  lebih  fokus dan  menghasilkan  laju  produksi  dan  kualitas  yang lebih merata.
Berdasarkan  uraian  latar  belakang  di  atas  maka diperlukan  penelitian  lebih  lanjut  pada  unjuk  kerja ball  mill dengan  merubah  konstruksi  dinding  dalam
ball  mill guna  mendapatkan  efisiensi  penggunaan mesin ball mill.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
Pada  gambar  1  dijelaskan  bahwa  Jenis  tabung yang  akan  dikembangkan  dengan  menambahkan profil pada dinding silinder ball mill . Dimana dengan bentuk  tersebut  diduga  pola  gerak  bola  pejal  yang menumbuk  material  di  dalam  tabung  akan  bergerak lebih  fokus  dan  menghasilkan  laju  produksi  dan kualitas yang lebih merata.
Gambar 1. Kerangka pikir

## 2.1  Variabel Penelitian
1. Variabel  bebas  dalam  penelitian  ini  adalah menggunakan  Penambahan  profil  dinding berdasarkan diameter pipa 0,75“,1“ dan 1,5", jumlah  penambahan  profil  pada  dinding silinder  2,  3  dan  4,  sedangkan  bola penghancur berbahan logam baja sejumlah 6 bola,  waktu milling adalah  7  menit  dengan kecepatan putaran tabung 55 rpm pada setiap pengujian.
2. Variabel terikat dalam penelitian ini meliputi prosentase  massa  produk  pada  pengayakan dengan  16, 60 dan 100 mesh.

## 2.2   Skema Alat Penelitian
Mesin  horizontal ball  mill dengan  kecepatan putaran  55  rpm  pada  setiap  pengujian  terhadap produk milling .  Tabung ball  mill berukuran  panjang 25  cm  dan  berdiameter  22  cm  dengan  menggunakan bola  berdiameter  47  mm  dan  berat  104  gram.  Pada dinding dalam silinder ditambahkan profil penghalang  melintang  menggunakan  pipa  setengah lingkaran.
Gambar 2. Skema alat dan susunan profil dinding

## 3. HASIL DAN DISKUSI
Gambar 3. Grafik Presentase produk berdasarkan perbedaan ukuran partikel serbuk : (a) mesh 16 (≤1,19 – 1 mm) ; (b) mesh 18 (≤1-0,25 mm) ;  (c) mesh  60 (≤0,25-0,17 mm) ; dan (c) Mr (≤0,17 mm)
Dari  hasil  penelitian  pengaruh  penggunaan variasi  diameter  profil  penghalang,  secara  fisik terdapat  perbedaan  produk  dari  setiap  variasi  yang digunakan.  Pada  hasil  pengujian milling berdasarkan diameter  profil,  produk  terbanyak  didapatkan  pada diameter 1,5” dengan massa produk tertinggi  dengan variasi 4 profil penghalang sebesar 22,6%.
Perbedaan ukuran diameter berpengaruh terhadap  pengangkatan  bola.  Dimana,  diameter  1,5” memiliki  bentuk  profil  lengkung  yang  lebih  tinggi dibandingkan  pada  diameter  profil  0,75”  dan  1”. Kondisi    ini  mengakibatkan  bidang  kontak  bola  dan partikel bahan terhadap permukaan profil penghalang semakin luas. Bidang permukaan ini akan mengakibatkan  bola  tertahan  dan  terangkat  lebih tinggi  sehingga  berpengaruh  terhadap  tumbukan  atau impact yang  lebih  besar  dan  menghasilkan  ukuran partikel  produk milling lebih  kecil  dan  terurai. Sedangkan  pada  diameter  0,75”  dan  1”  bola  tidak dapat  terangkat  maksimal  atau  lebih  cenderung tergelincir  dan  berkontak  langsung  dengan  media milling .
Gambar 4. Gerak partikel berdasarkan diameter profil
Gambar 5. Gerak bola sebelum dan saat proses milling
0 10 20 2 3 4 Dis tr ib u si p ro d u k ( %) Jumlah batang profil (a) 0,75" 1" 1,5" 0 10 20 2 3 4 Dis tr ib u si p ro d u k ( %) Jumlah batang profil (b) 0,75" 1" 1,5" 0 10 20 30 2 3 4 Dis tr ib u si p ro d u k ( %) Jumlah batang profil (c) 0,75" 1" 1,5" 0 50 100 2 3 4 Dis tr ib u si p ro d u k ( %) Jumlah batang profil (d) 0,75" 1" 1,5"
Hasil  produk  dan  kualitas milling juga dipengaruhi oleh jumlah banyaknya profil penghalang ,jumlah  bola  dan  lama  penggilingan,  hal  ini  tampak pada  peningkatan  jumlah  kapasitas  produk  dengan indikasi  semakin  menurunnya  hasil  produk  yang dihasilkan.  Fenomena  ini  disebabkan  karena  berat dari jumlah bola baja dan lama waktu yang digunakan akan  meningkatkan  proses  penghancuran  bata  merah menjadi lebih halus [12].
Penambahkan  profil  pada  dinding  silinder ball mill dengan  bentuk  tersebut  diduga  pola  gerak  bola pejal yang menumbuk material di dalam tabung akan bergerak lebih fokus dan  menghasilkan laju produksi dan  kualitas  yang  lebih  merata.  Lama  waktu  proses milling juga  akan  meningkatkan  penyusutan  ukuran partikel  pada  produk  yang  berpotensi lost produk akan  semakin  meningkat  sebagaimana  tertuang  pada tabel.
Tabel 1 . Tabel persentase massa lost produk
Lost produk  merupakan selisih  massa  sebelum dan  sesudah  melalui  proses  penggilingan.  Hal  ini diduga  terjadi  akibat  ukuran  partikel  yang  semakin kecil, sehingga serbuk halus cenderung terbawa udara dan  menempel  pada  permukaan  dinding  silinder ball mill dan bola pejal yang digunaka.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa, variasi diameter profil penghalang berpengaruh  terhadap  hasil  produk milling, semakin besar ukuran diameter profil penghalang semakin luas kontak antara bola dan profil penghalang mengakibat bola  tertahan  dan  terangkat  lebih  tinggi  yang kemudian  menghasilkan  gaya impact yang  lebih besar. Sedangkan semakin lama waktu proses milling akan  berpengaruh  terhadap  semakin  tinggi lost produk dihasilkan, dikarenakan ukuran yang semakin kecil  berakibat  menempelnya  pertikel  serbuk    bata pada bola dan dinding silinder ball mill.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Ruben., Sondakh., Seikr., 2021, Kajian Yuridis
Kewajiban  Perusahaan  Pertambangan  Mineral Logam Dalam Membangun Fasilitas
Pengolahan  Dan  Pemurnian  (Smelter)  Di Indonesia,  Lex  Administratum,  Vol.  IX/No. 1/Jan-Mar/2021
[2] Subardi.,  Kartikasari.,  Suiani.,  2011,  Pengaruh Viskositas  Media  Celup  Terhadap  Kekerasan Dan  Strukturmikro  Martensitic  White  Cast Iron  Astm  A532.  Jurnal  Teknik  Mesin  Vol.1, No. 1, Oktober 2011 : 41-45
[3] Andrirfanl., Karni., Hastuti., 2020, Perancangan  Masin  Planetary  Ball  Mill  Tipe Vertikal Untuk Menghaluskan Paasir Silika
[4] DFM Santos., O Soares., JL Figueiredo., MFR Pereira.,  2018, Effect  of  ball  milling  on  the catalytic  activity  of  cryptomelane  for  VOC oxidation. Environmental technology:1-14
[5] Wang  W.,  Yu  H.,  Liu  Y.,  Jiang  X.,  Gao  B., 2018, Trueness  analysis  of  zirconia  crowns fabricated  with  3-dimensional  printing . The
Journal of prosthetic dentistry .
[6] Sundum  T.,  Szecsenyi  KM.,  Kaewtatip  K., 2018, Preparation  and  characterization  of thermoplastic  starch  composites  with  fly  ash modified by planetary ball milling . Carbohydrate polymers 191:198-204. [7] Manish.,  Xiong.,  et  all.,  2020, Ball  Milling  As A Mechanochemical Technology For Fabrication  Of  Novel  Biochar  Nanomaterials, jurnal  Bioresource  Technology 312  (2020)
123613.
[8] A Alif Mahdalena.,  Mora., 2019, Efek Variasi Komposisi  Dan  Waktu Milling Terhadap  Sifat Fisis  Dan  Kuat  Tekan  Keramik Clay. Jurnal Fisika  Unand  Vol.  8,  No.  1,  Januari  2019,. ISSN 2302-8491.
[9] Giftania  WS.,  Hera  IC.,  Mahmiah.,  2018, Pengaruh  Berat  Bola  Milling  Terhadap Pembentukan Nanopartikel Kitosan Dari Limbah  Kulit  Udang  Litopenaeus  vannamei  ( Karakterisasi  Ukuran  Partikel  Dan  Zeta Potensial  )  Seminar  Nasional  Kelautan  XIII,. Fakultas Teknik dan Ilmu Kelautan Universitas Hang Tuah, Surabaya 12 Juli 2018.
[10] Naswan  Dwi  S.,  A  Mahendra  Sakti.,  2018, Rancang Bangun Alat Reduksi Dan Klasifikasi Ukuran  Penggerusan  Tipe Screener  Ball  mill. JRM. Volume 05 Nomor 01 Tahun 2018, 25  – 29
[11] Rahman.,  2019,  Analisis  Pengaruh  Kondisi Operasional  Dan  Karakteristik  Ore  Terhadap Konsumsi Bola Baja Sag Mill Di Milling Plant Pt Amman Mineral Nusa Tenggara.
[12] Moch Roni Firdaus., 2013,Pengaruh Penambahan Serbuk Batu Bata Seba gai Bahan Campuran  Beton  Ditinjau  Terhadap  Uji  Kuat
Tekan  Beton.  Jurusan  Teknik  Sipil  -  Fakultas Teknik UM.