Kajian  Produksi  Ball  Mill  Dalam  Menentukan  Efektivitas  Penggerusan  Bijih  Timah Primer Di CV Persada Tambang Intitama TK 4.218 Paku Kabupaten Bangka Selatan
(Study of Ball Mill Production in Determining the Effectiveness of Primary Tin Ore Grinding at CV Persada Tambang Intitama TK 4.218 Paku, South Bangka)
Agus Cik 1 , Mardiah 1 , Guskarnali 1
1 Jurusan Teknik Pertambangan, Universitas Bangka Belitung

## Abstract
CV  Persada  Tambang  Intitama  TK  4.218  Paku  is  a  partner  company  of  PT  Timah  Tbk,  which conducts  primary  tin  mining  using  the  open  pit  method.  Primary  tin  ore  processing  includes comminution,  sizing,  and  concentration  activities.  Grinding  using  a  Ball  Mill  is  an  advanced  process that aims to reduce the grain size of the material in order to obtain finer grain sizes (fine material) and prepare  the  right  grain  size  for  the  concentration  process  of  80  s.d  -  200  mesh.  In  this  study,  the variables  used  are  feed  rate, number  of  Ball Mill  revolutions  (RPM),  and  water  rate.  The experiment was used 27 times by setting variables in combination to get effective scouring results. The material at the study site is divided into high grade and low grade materials with primary tin mineralization types in the form of stanniferous veins and gossan formed due to the oxidation process of polymetallic veins. Variable  feed  rate,  number  of  Ball  Mill  revolutions  (RPM),  and  water  rate  are  very  influential  on  the results of grinding. The higher the feed rate, the number of turns, and the rate of water the higher the Ball  Mill  scour,  but  if  the  variable  is  too  high  it  causes  overload  capacity  so  that  the  output  volume decreases. The effectiveness of the grinding results obtained in sample 24 with the highest production value  reaching  93.9%. The  effective  value  is  obtained  from  setting  the  feed rate  variable 5  to  6  Ton Per Hour (TPH), 80 rotation RPM, and water rate of 10.800 liters/hour (l/h). The result of the maximum feed rate that can be done is 9.86 TPH with LPT is 236.64 ton/day. Thus, the average LPT  target of the company's 230-240 tons/day Ball Mill can be achieved.
Key Words : Effectiveness, scouring, primary tin

## 1.  Pendahuluan
CV  Persada  Tambang  Intitama  TK  4.218 Paku merupakan salah satu mitra PT Timah Tbk yang  melakukan  penambangan  timah  primer dengan  metode  tambang  terbuka.  Proses pengolahan  bijih  timah  primer  meliputi  kegiatan comminution , sizing ,  dan  konsentrasi.  Tahap comminution merupakan tahap pengecilan ukuran  material  dari  bongkah  menjadi  butiran agar terlepas dari mineral pengotornya. Alat yang digunakan  untuk  mengolah  bijih  timah  primer  di CV  Persada  Tambang  Intitama  TK  4.218  Paku adalah  Ball  Mill.  Ball  Mill  digunakan  karena mampu  menghasilkan  ukuran  butir  yang  sangat halus  (fine  material).  CV  Persada  Tambang Intitama TK 4.218 Paku memiliki target LPT (Laju Pemindahan  Tanah)  dari  kerja  Ball  Mill  rata-rata yaitu  230-240  ton/hari,  namum  hanya  dapat menghasilkan  225  ton/hari  saja.  Maka  dari  itu, akan  dilakukan  pengaturan  variabel  paling optimal  untuk  mendapatkan  hasil  gerusan  yang efektif dan dapat mencapai target LPT Ball Mill.
*Korespodensi Penulis: (Agus Cik) Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas  Bangka  Belitung.  Kawasan  Kampus Terpadu UBB, Merawang, Bangka.
Email: aguscik12345@gmail.com
Berdasarkan latar belakang tersebut, diperoleh  lima  rumusan  masalah pada  penelitian ini,  yaitu  bagaimana  karakteristik feed /umpan, bagaimana analisis ukuran butir yang tepat untuk proses  konsentrasi,  bagaimana  pengaruh  laju umpan,  RPM,  dan  laju  air  terhadap  hasil penggerusan  Ball  Mill,  bagaimana  efektivitas hasil  gerusan  bijih  timah  pada  masing-masing sampel dan bagaimana cara meningkatkan target LPT dari kerja Ball Mill.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui karakteristik feed /umpan , mengetahui  analisis ukuran butir yang tepat untuk proses konsentrasi, menganalisis  pengaruh  variabel  laju  umpan, RPM,  dan  laju  air  terhadap  hasil  penggerusan Ball  Mill,  mendapatkan  efektivitas  hasil  gerusan bijih  timah  pada  masing-masing  sampel  dan mengetahui  cara  meningkatkan  target  LPT  Ball Mill.

## Lokasi Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Wilayah Izin Usaha Pertambangan  (IUP)  CV  Persada  Tambang Intitama  TK  4.218  Paku,  Kecamatan  Payung,
Kabupaten  Bangka  Selatan,  Provinsi  Kepulauan Bangka  Belitung  yang  merupakan  mitra  PT Timah  Tbk  yang  mana  secara  geografis  terletak pada  posisi  106˚10’21”  -  106˚  10’30”  BT  dan 2˚30’15”  -  2˚30’24”  LS.  Penelitian  ini  sendiri
dilaksanakan kurang lebih selama 6 minggu yang dimulai  pada  tanggal  1  Agustus  sampai  tanggal 14  September  2019.  Peta  lokasi    penelitian  CV Persada Tambang Intitama TK 4.218 Paku dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Peta eksisting penelitian di CV Persada Tambang Intitama TK 4.218 Paku

## Tinjauan Pustaka
Geologi Bangka Selatan
Menurut Katili (1973), daerah Bangka Selatan merupakan daerah busur kepulauan pada Zaman Trias.  Daerah  ini  termasuk  ke  dalam  bagian Sabuk  Timah  Asia  Tenggara  yang  memanjang dari  Burma,  Thailand,  Semenanjung Malaya dan termasuk Bangka, Belitung dan pulau-pulau kecil lainnya.
Menurut  Graha  (1990),  formasi  yang  ada pada  daerah  penelitian  berupa  formasi  Tanjung Genting  (TRt)  berumur  Trias  tersusun  oleh perselingan batulempung, batupasir dan batupasir meta dengan batuan terobosan berupa Granit  Klabat  (TRJkg)  yang  terdiri  dari  granit biotit,  granodiorit  dan  granit  genesan  dengan umur satuan granit Trias-Jura Awal.
Genesa Timah
Menurut  Sukandarrumidi  (2007),  timah  putih komersial    berasal  dari  mineral cassiterite , stannit , dan  tealit.  Proses  pembentukan  bijih timah  (Sn)  berasal  dari  magma  cair  yang mengandung mineral  kasiterit  (SnO 2 ).  Pada saat intrusi  batuan  granit  naik  ke  permukaan  bumi, maka  terjadi  fase  peumatolitik,  dimana  terbentuk mineral-mineral bijih diantaranya bijih timah (Sn).
Mineral  ini  terakumulasi  dan  terasosiasi  pada batuan  granit  maupun  di  dalam  batuan  yang diterobosnya  yang  pada  akhirnya  membentuk vein-vein  (urat)  pada  batuan  samping  yang diterobosnya.
Gambar 2. Mineral Cassiterite (PPBT Pemali, 2019)
Menurut  Sujitno  (2007),  deposit  timah  dapat dikelompokkan  menjadi  dua  golongan,  deposit timah  primer  dan  deposit  timah  sekunder. Endapan  primer  atau  endapan  hipogen  timah primer terbentuk akibat intrusi batuan granit biotit, serta  pada  daerah  kontak  batuan  endapan malihan  biasanya  berasosiasi  dengan  turmalin dan  urat  kuarsa  timah  pada  Zaman  Trias  Atas
Sedangkan  endapan  timah  sekunder  atau endapan  supergen  merupakan  endapan  timah yang  sudah  terlepas  dari  batuan  pembawanya,
yang  kemudian  terbawa  (tertransportasi)  dan terendapkan/terkonsentrasi  di  suatu  tempat tertentu.
Endapan Timah Primer
Menurut Taylor (1985), endapan timah primer merupakan endapan bijih timah yang terkonsentrasi  pada  batuan  pembawa bijih  timah tersebut. Mineral yang mengandung timah masih berada  di  dalam  batuan  bersama  dengan mineral-mineral  lain  penyusun  granitoid  yang merupakan  batuan  pembawa  bijih  timah.  Proses terbentuknya  bermula  dari  adanya  tekanan panas dari dalam bumi ( pneumatik hydrothermal ) yang  menyebabkan  cairan  magma  yang  bersifat asam  mengandung  gas tin-fluoride (SnF 4 )  atau Tin-chloride (SnCl 4 )  menerobos  dan  mengisi celah-celah  rekahan,  kemudian  kontak  dengan lapisan  tanah penutup  yang  berupa  pasir,  lanau, ataupun skiss
Menurut Sudrajat (1996), proses terbentuknya bijih  timah  primer  terbagi  atas  dua  tahap,  yaitu tahap pemisahan magma yang akan menghasilkan  larutan  pembawa  bijih  timah  dan proses  pengendapan  larutan  pembawa  bijih timah  tersebut.  Dalam  tahap  pemisahan  magma terjadi proses pembekuan magma, pengendapan kristal, pengapungan kristal akibat dari pengaruh tekanan  dan  suhu,  kemudian  terbentuk  larutan encer  mengandung  gas-gas  dan  membawa unsur logam.
Menurut  Taylor  (1985),  tipe  endapan  timah primer  dibagi  menjadi  5  (lima)  kelompok  yaitu sebagai berikut:
1.  Porfiri
2.  Skarn dan penggantian karbonat atau sulfida
3.  Urat
4.  Greisen dan pegmatit
5.  Gossan
Endapan Timah Primer Tipe Gossan
Menurut  Evans  (1993),  endapan  bijih  timah primer  tipe  gossan  merupakan  tipe  dimana batuan  intrusi  menerobos  batuan  sedimen  yang mengalami  pelapukan  dimana  terdapat  urat kuarsa  yang  banyak  mengandung  oksida  besi. Zona  oksidasi  yang  utamanya  tersusun  oleh oksida  besi/hidroksida  dan  kuarsa  yang  disebut sebagai  gossan.  Penyusun  utama  dari  gossan adalah  oksida  besi  seperti  hematit  dan  giotit dengan sedikit kuarsa dan kaolinit.
Alat Pengolahan Timah Ball Mill
Menurut  Wills  (2006),  Ball   Mill   merupakan salah  satu  jenis  alat fine  grinding dengan menggunakan  bola  baja  sebagai grinding media karena  bola-bola  memiliki  luas  permukaan  per unit  berat  lebih  besar  dari rod ,  maka  Ball  Mill lebih baik untuk hasil akhir yang bagus/halus.
Prinsip kerja Ball Mill adalah memutar silinder yang  berisi  bola-bola grinding yang  terbuat  dari baja  dan  material  (bijih)  di  dalamnya. Proses penghaluskan terjadi karena mesin grinding yang berputar  sehingga  bola  baja  yang  ada  di dalamnya  ikut  menggelinding,  menggerus  dan menggiling  seluruh  material  di  dalam grinding sampai halus.

## Gambar 3. Pergerakan material dalam Ball Mill
Menurut  Schlanz  (1987),  variabel  yang mempengaruhi  efektivitas  proses  penggerusan yaitu:
1.  Perubahan laju dari umpan
2.  Perubahan beban sirkulasi
3.  Ukuran umpan
4.  Kekerasan dari bijih
5.  Laju air

## 2.  Metode Penelitian
Metode  penelitian  yang  digunakan  adalah kualitatif berupa pengamatan langsung dan studi literatur  yang  terkait  dengan  kajian  produksi  Ball Mill  dalam  menentukan  efektivitas  penggerusan bijih  timah  primer  di  CV  Persada  Tambang Intitama  TK  4.218  Paku.  Penelitian  ini  dilakukan untuk menganalisis ukuran butir yang tepat untuk proses konsentrasi, mengetahui pengaruh variabel yang digunakan, efektivitas hasil gerusan  dan  meningkatkan  target  LPT  Ball  Mill, sehingga dapat memberikan rekomendasi penggerusan untuk mendapatkan hasil penggerusan yang diharapkan.
Penelitian  ini  dilakukan  melalui  beberapa tahapan  yang  meliputi  studi  literatur,  perumusan masalah,  pengumpulan  dan  pengelompokkan data,  pengolahan  data,  analisis  data,  serta penyusunan laporan.

## 3.  Hasil dan Pembahasan
Proses  pengolahan  Timah  Primer  di  CV Persada  Tambang  Intitama  TK  4.218  Paku dimulai dengan proses peremukan menggunakan Jaw  Crusher,  kemudian  dihaluskan  kembali menggunakan  Ball  Mill.  Ball  Mill  bertujuan  untuk mengecilkan ukuran butir material agar didapatkan  ukuran  yang  lebih  halus  ( fine material ).  Mekanisme  peremukan  pada  Ball  Mill berhubungan dengan gaya tekan (impact), gesek (abration), dan potong (chipping).
Gambar 4. Ball Mill

## Karakteristik Feed/Umpan
Karakteristik feed /umpan pada daerah penelitian  CV  Persada  Tambang  Intitama  TK 4.218 Paku terdapat material high grade dan low grade. Material high  grade merupakan material dengan  kadar  Sn  yang  tinggi.  Material  ini memiliki    urat  kuarsa  yang  biasa  disebut  urat polimetalik  yang  membawa  mineral  timah.
Intensitas  mineralisasinya  dimana  kadar  Sn material high  grade yaitu  0,3%.  Jenis  material yang  ditemukan  di  lokasi  penelitian  yaitu  batuan gossan  yang  mengandung  Giotit  hancuran gossan,  batuan  gossan  yang  mengandung Hematit,  dan  batupasir  yang  mengandung Oksida Besi.
Sedangkan  material low  grade merupakan material dengan kadar Sn yang rendah atau bisa dikatakan  tidak  mengandung  mineralisasi  timah. Material low  grade dicirikan  dengan  terdapatnya pengayaan  dengan  banyak  mengandung clay (lempung)  dengan vein-vein yang  berkembang secara  tidak  inten.  intensitas  mineralisasinya kadar  Sn  material low  grade yaitu  0,07%. Jenis material yang ditemukan di lokasi penelitian yaitu Clay  (lempung),  hancuran  Clay  (lempung) batupasir berfragmen sedang ((1/4-1/2) dan batu pasir berfragmen halus (1/8-1/4).
Analisis Ukuran Butir Untuk Proses Konsentrasi
Dalam  menganalisis  ukuran  butir  pada  Sieve Shaker  diperlukan  butiran-butiran  yang  benar- benar lepas, sehingga material hasil gerusan Ball Mill  banyak  tertahan  pada  nomor  saringan  80 sampai  -200 mesh dan  untuk  tahap  proses konsentrasi  butiran-butiran  mineral  berharga dapat  dipisahkan  dengan  baik  dengan  mineral pengotornya.  Jumlah  sampel  yang  dilakukan penyaringan  berjumlah  27  sampel  dengan penggunaan parameter yang berbeda-beda yang dilakukan secara kombinasi pada Ball Mill.
Tabel 1. Ukuran Butir Tertahan Sampel 22 s.d 24 No. Sampel Variabel Ukuran Butir Tertahan (Gram) 80 s.d -200 Mesh Laju Umpan (TPH) RPM (Rotasi Per Menit) Laju Air (l/j) 22 9 s.d 10 80 5.760 201,25 23 9 s.d 10 80 9.576 221 24 9 s.d 10 80 10.800 233,5
Tabel 1 merupakan tabel ukuran butir tertahan sampel 22  s.d  24. Untuk  menganalisis  ukuran
butir  hasil  gerusan,  dapat  dilihat  pada  grafik berikut:
Gambar 5. Grafik ukuran butir sampel 22 s.d 24
Gambar 5 merupakan grafik analisis ukuran butir hasil  gerusan.  Pada  grafik  tersebut,  dapat dilihat bahwa variabel optimal yang dapat menghasilkan gerusan  Ball  Mill  yang  paling  efektif  terdapat pada sampel 24 dengan nilai 233,5 gram dengan pengaturan  variabel  laju  umpan  9  s.d  10  TPH, jumlah  putaran  80  RPM,  dan  laju  air  10.800  l/j. Laju umpan 9 s.d 10 TPH merupakan laju umpan maksimum yang dapat diukur. Jumlah putaran 80 RPM  merupakan  putaran  yang  paling  efektif,
201,25 221 233,5 195 205 215 225 235 245 5760 l/j 9576 l/j 10800 l/j P e rsen ta se (% ) Laju Air (l/j) Jumlah Putaran
sedangkan  laju  air  10.800  l/j  merupakan  laju  air tertinggi  yang  dapat  dilakukan  pengukuran  dan
menghasilkan  gerusan  Ball  Mill  yang  efektif

## Pengaruh Variabel Terhadap Hasil Gerusan
Laju umpan 7 s.d 8 TPH dan laju umpan 8 s.d 9  belum  dapat  menghasilkan  gerusan  yang efektif  karena  laju  umpan  terlalu  rendah walaupun  dikombinasikan  dengan  RPM  dan  laju air  yang  tinggi.  Sedangkan  laju  umpan  9  s.d  10 merupakan  laju  umpan  yang  paling  efektif karena  hasil  gerusan  yang  dihasilkan  paling tinggi  dan  LPT  (Laju  Pemindahan  Tanah)  dari kerja Ball Mill dapat tercapai. Laju umpan sangat berpengaruh  terhadap  hasil  gerusan  Ball  Mill. Semakin  tinggi  laju  umpan,  maka  persentase hasil  gerusan  semakin  tinggi.  Laju  umpan berpengaruh  terhadap  kapasitas  bucket  material gerusan dan waktu tinggal (residence time). Jumlah  putaran  60  RPM  tidak  dapat memberikan  tumbukan  dengan  baik  pada material  gerusan  karena  putarannya  terlalu pelan.  Jumlah  putaran  80  RPM  merupakan putaran  yang  paling  efektif  karena  dapat memberikan  tumbukan  material  gerusan  dengan baik,  sedangkan  putaran  100  RPM  terlalu  cepat dan  tidak  dapat  memberikan  tumbukan  dengan efektif, sehingga hasil gerusannya menurun. Laju  air 5.760  l/j    belum  dapat menghasilkan gerusan  yang  efektif  karena  laju  air  5.760  l/j terlalu  rendah  walaupun  dikombinasikan  dengan laju  umpan  dan  RPM  yang  tinggi.  Laju  air  9.576 l/j juga belum dapat menghasilkan gerusan yang efektif, tetapi hasil gerusan pada laju air ini lebih baik  dari  laju  air  5.760  l/j  meskipun  hasil gerusannya  belum  optimal.  Laju  air  10.800  l/j merupakan  laju  air  yang  paling  bagus  hal  ini dikarenakan hasil gerusan yang dihasilkan paling tinggi  dan  LPT  (Laju  Pemindahan  Tanah)  dari kerja Ball Mill dapat tercapai.

## Efektivitas  Penggerusan  Mengunakan  Ball Mill
Nilai  efektif  hasil  gerusan  bijih  timah  primer dapat dilihat pada Gambar 6 sebagai berikut:
Gambar 6 Grafik nilai efektivitas hasil gerusan Ball Mill
Berdasarkan  Gambar  6,  nilai  efektivitas  hasil penggerusan  bijih  timah  primer  menggunakan Ball Mill yaitu pada sampel nomor 21, 22, 23, 24, dan  25  yang  mencapai  diatas  70  %.  Namun kondisi  optimal  yang  diperoleh  terdapat  pada sampel  24  dengan  nilai  93,9  %  dengan  variabel laju  umpan  9  s.d  10  TPH,  jumlah  putaran  80 RPM, dan laju air 10.800 l/j. Sehingga parameter ini  sangat  cocok  untuk  dijadikan  acuan  bagi perusahaan  untuk  mendapatkan  ukuran  butir hasil gerusan yang tepat untuk proses konsentrasi  yaitu  dengan  nomor  saringan  80, 120, 200, dan -200 mesh.

## Meningkatkan Target LPT Ball Mill
Laju  umpan  merupakan  variabel  yang  dapat meningkatkan  target  LPT  Ball  Mill.  Dalam meningkatkan  target  LPT  pada  Ball  Mill, dilakukan  pengukuran  laju  umpan  sebanyak  27 sampel dengan laju umpan yang berbeda-beda. Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan dalam  penelitian,  didapatkan  hasil  pengukuran laju  umpan  maksimal  yaitu  9,86  TPH  pada sampel  nomor  27  yang  didapatkan  dari  hasil pengukuran  laju  umpan  9  s.d  10  TPH  dan didapatkan  LPT  yaitu  236,64  ton/hari.  Dengan demikian,  maka  target  LPT  (Laju  Pemindahan Tanah)  dari  kerja  Ball  Mill  rata-rata  yaitu  230  - 240 ton/hari dapat tercapai.

## 4.   Kesimpulan
Material  di  lokasi  penelitian  CV  Persada Tambang  Intitama  Paku  berupa  material high grade dan low  grade dengan tipe  mineralisasi timah  berupa stanniferous  vein dan  gossan. Efektivitas  hasil  penggerusan  Ball  Mill  diperoleh pada  sampel  24  dengan  nilai  produksi  tertinggi mencapai  93,9%  yang  diperoleh  dari  laju  umpan 9  s.d  10  TPH,  putaran  80  RPM  dan  laju  air 10.800 l/j. target LPT rata-rata kerja Ball Mill yaitu 230-240  ton/hari  perusahaan  dapat  tercapai. Yang  diperoleh  pada  sampel  27  dengan  laju umpan 9,86 TPH.

## Daftar Pustaka
Evans.  1993. Ore  Geology  And  Industrial Minerals, An Introduction Volume 3 .
Singapore. Balckwell Science.
Graha, Dodi, S. 1990. Batuan Dan Mineral . Nova. Bandung.
Mangga,  Jamal.  1994. Geologi  Bangka  Selatan . Pusat Penelitian Dan Pengembangan
Teknologi. Bandung. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27
Per sen tase (% ) Nomor Sampel
Margono,  U.,  Supandiono,  R.J.B.,  Partoyo,  E.
1995. Struktur Geologi Bangka Selatan . Pusat Penelitian  Dan  Teknologi  Pengembangan Teknologi. Bandung Schlanz,  J.W.  1987. Grinding:  An  Overview  Of Operation And Design . Spurce Pine, NC. Sudrajat.  1996. Endapan  Timah  Primer .  Jurnal Tambang,  Jurusan  Teknik  Pertambangan Institut Teknologi Bandung. Bandung. Sujitno,  Sutejo.  2007. Sejarah  Penambangan Timah di Indonesia . PT Timah (Persero) Tbk. Bangka Sukandarrumidi.  2007. Geologi  Mineral  Logam . Universitas Gadjah Mada Press. Yogyakarta. Taylor. 1985. Geology Of  Tin Deposits .
Amsterdam:  Elsevier  Scientific  Publishing Company.
Wills, B.A. and Napier-Munn team. 2006. Mineral Processing  Technology:  “An  Introduction  to the  Practical  Aspects  of  Ore  Treatment  and Mineral  Recovery ”.  Elsevier  Science  and Technology Books: Australia.