I. BATUBARA
Gab/camp dr bbrp mcm zat yg mengandung C H,O dlm ikatan kimia bersama2 dgn sedikit unsure S dan N.
Scr grs besar ta zat organic (carbonaieous material) air, dan bhn min (min matter).
Scr Hor maupun Ver end bb bersifat heterogen.
Perbedaan scr hor disebabkan oleh:
-Perbedaan kondisi lap tnh penutup
-Min pengotor yg dibawa oleh sedimen rawa.
Perbedaann vertical tjd krn:
Pengendapan berkali2, end yg plg bwh yg plg tua dgn kualitas terbaik.
2.1.KLASIFIKASI BB
BB dan Minyak bumi mrpkn bhn bakar hidrokarbon. Scr umum klasifikasi hidrokarbon dibagi mjd 3 yaitu:
-Gaseous
-Bituminuous (BB dan MB)
-Waxy.
Klasifikasi BB ditentukan berdsrkan hsl analisa thd bbrp parameter batubara. Dr klasifikasi ini dpt dilihat : peringkat bb serta kemungkinan pemanfaatannya.
Klasifikasi menurut Faser
Type Fuel Ratio
Antracite 100-12
Semi Antracite 12-8
Semi Bituminous 8-5
Bituminous 5-0
Komposisi Utama BB
Bhn C H O
Kayu 50 6 40
Peat I 48-53 5-6,1 40-46
Peat II 56-58 5,5-6,1 34-39
Peat III 59-63 5,1-6,6 31-34
Lignit 65-72 4,5-5,5 22-27
Sub Bituminous 73-77 5 11-20
High Volatile 78-85 4,5-5 8-10
Bituminous
Middle Volatile 80-89 4-4,5 4-7
Low Volatile 90-91 3,8-4 2-3
Antracitee 92 2-3 2
FR (Fuel Ratio ) = FC/VM
FC : Karbon tertambat
VM : Zat Terbang
Relation of different Analytical Hases to Various Coal Components
As Received (AR) : keadaan bb ketika baru diambil (keadaan asal)
Air Dried (ADB) : keadaan dimana batubara kehilangan air bebasnya
Dry (DB) : keadaan dimana bb air bawaannya setelah dipanaskan pd suhu 105-110 C
Dry Ash Free (DAF): Keadaan dimana bb kering bebas abu
Dry Min Matter Free : keadaan bb kering bebas dr min pengotor.
Contoh Konversi :
1. BB dgn Kondisi AR dimana Total Moisture 20%, Inherent Moisture 15%, Ash 6 %, Nilai kalor (AR) 6000 Kcal/kg. Konsumen menginginkankondisi bb dry dgn NK 7000 Kcal/kg.
Dry = NK (AR) x 100/ 100-TM
= 6000 x 100 / 100-20 = 7500 kcal/kg.
Memenuhi syarat shg bisa dijual.
2. Pd kon sama ttp NK dirubah mjd 5000 Kcal/kg pd kondisi ADB. Konsumen menginginkan kondisi BB AR dgn NK 4500 Kcal/kg.
NK (AR) = 100-TM x NK ADB
100-IM
= 100-20 x 5000 = 4705,88
100-15
3. Pd kondisi sama dgn NK ADB = 5000 kcal/kg diubah mjd DAF.
NK (DAF) = 100 x NK (ADB)/ 100 – A- IM
= 100 x 5000/ 100-6-15 =
6329,11 kcal/kg.
Kalau misal kon mpy syarat kondisi DAF dgn NK 6000 kcal/kg berarti bb itu bisa dijual dgn kelebihan NK 329 shg penjual mendptkan premi.
EX premi : setiap kenaikan/penurunan NK 100 Kcal/ kg maka akan mendpt premi/pinalti sebaesar 10 ¢ /ton bb mk penjual mendptkan sebesar 329/100 x 10 ¢ = ¢32,9 =$0,329
Mis Harga BB/ ton $ 28 mk pendptan yg diterima $28 + $ 0,329.
2.2.MULA JADI BB
Scr sederhana BB mrpkn suatu end yg berasal dr tumbuh2an yg mengalami proses penghancuran krn aktivitas bakteri, pengendapan, penumpukan serta pemadatan. Krn pengaruh proses geologi yaitu dgn adanya peningkatan P dan T, mk akan terbentuk BB.
Dlm pembentukan diperlukan bakteri anaerob (didlm metabolismenya tdk membutuhkan O2 shg tdk dpt membusukan).
Tetapi apabila tumb itu tdk jth dlm rawa ttp jatuh kedaratan mk yg bekerja adl bakteri aerob (di dlm metabolismenya membutuhkan O2 shg bersifat membusukan dan akhirnya membentuk humus).
Utk memahami bagaimana BB terbtk mk bisa dilihat berdsrkan :
-Tempat terbentuknya
Teori Insitu :
Bhn2 pembtk lap bb terbtk ditempat dimana tumbuh2an asal itu berada. Dgn demikian stl tumb mati, belum mengalami proses transportasi sgr tertutup oleh lap sed dan mengalami proses coalification.
Ciri :
-Penyebaran luas dan merata
-Kualitas lebih baik
Cth : Muara Enim
Teori Drift:
Bhn2 pembtk lap bb terjadi ditempat yg berbeda dgn tpt tumbuhan semula hidup dan berkembang. Dgn demikian tumb yg telah mati mengalami transportasi oleh media air dan terakumulasi disuatu tempat, tertutup oleh bat sedimen dan mengalami coalification.
Ciri :
-Penyebaran tdk luas ttp banyak
-kualitas kurang baik (mengandung psr pengotor).
Cth : pengendapan delta di aliran sungai mahakam.
-Tahap Pembentukannya :
Proses biokimia dan proses kimia fisika/ thp thermodinamika.
Proses Biokimia Tjd :
-Degradasi biokimia
-Proses penghancuran oleh mikrobiologi tergantung dr jml dan sirkulasi air, T (mak 35 C), suplai O2 dan perkembangan racun.
Proses Kimia fisika/Geokimia tjd :
-Tek dr lap tanah penutup
-Temp (gradien geothermal)
-Gaya geologi
-proses perlipatan, patahan
-Adanya intrusi.
Syarat Bakteri Anaerob bisa Hidup:
-Kondisi air keruh
-pH = 7
-Kedalaman max < 10 m
-Perkembangan racun.
Reaksi Pembentukan BB
5(C6H10O5) C20H22O4 + 3CH4 + 8H2O
Cellulosa Lignit gas metan
+6CO2 + CO
5(C6H10O5) C20H22O4 + 3CH4 + 8H2O +
Cellulosa bitumine gas metan
6CO2 + CO
Peringkat BB naik bila : C naik, CH4 naik, H turun, O turun.
Faktor yg Berpengaruh Dlm Pembentukan Gambut :
1. Evolusi Tumbuhan :
Hara mrpkn unsure utama pembtk bb dan sbg penentu terbtknya berbagai type bb. Metode yg digunakan utk mengenal jenis tumb pembentuk bb yaitu paleobotani / maseral.
2. Iklim
Kelembaban memegang peranan penting dlm pembentukan gambut.
-Iklim tropis terbtk gambut lebih cepat krn kec tumb dr tumb >, lebih banyak ragam tumb, dlm waktu 7-9 thn dpt mencapai ketinggian 30 m.
-Iklim sedang 5-6 m dlm jk waktu yg sama.
3. Paleografi dan Tektonik.
Syarat terbtknya formasi BB :
-Kenaikan scr lambat muka air tnh
-Perlindungan rawa thd pantai/ sungai
-energi relatif rendah.
a. Paleografi :
Posisi cekungan pengendapan relatif dr muka air laut.
Berdsrkan posisi geografi end bb dibedakan :
Paralis (tepi pantai) dan Limnis (tepi danau)
b. Struktur/ tektonik:
-Konfigurasi cek luas, sempit, dsr cekungan landai/ terjal.
-Stabilitas dr cekungan, kec penurunan thd kec pengendapan sedimen (peat accumulation)
-Aliran panas (krn adanya magma, semakin dekat magma bb terbtk semakin baik)
-tek dr sedimen penutup (semakin bwh/ dlm bb semakin baik)
Bentuk Lap2 BB
Berdsrkan lap bb dibagi mjd 2:
-Plies (lap utuh)
-Split (tdp 2 lap atau lebih)
Pd awal pembentukan gambut sebagian besar perlapisan mendatar (tergantung dr topografi cekungan pengendapannya).
Setelah bekerja gaya geologi akan terdpt bermacam2 btk perlapisan BB.
1. Horse Back (tjd post depositional)
2. Pinch (tjd post depositional)
3. Burriea Hill ( tjd krn adanya intrusi magma)
4. Fault (patahan)
Patahan bukan hanya tjd krn gempa namun juga bisa krn lap dibawahnya adl psr yg dlm keadaan jenuh bisa berpindah.
5. Lipatan
2.3. PENGOTOR (IMPURITIES)
1. Inherent Impurities/ Inherent Min Matter (IMM)
Material sedimen yg msk ke end. Berhub dgn proses penghancuran tumb2an di rawa2, sulit dipisahkan dr bb.
2. Extraneous Impurities/ Extraneous Min Matter (EMM)
Dpt dipisahkan dr bb dgn pencucian.
-Diperoleh pd saat keg penambangan yg diakibatkan krn pengupasan tnh penutup tdk baik shg akan menghasilkan hsl penambangan yg tercampur dgn tnh penutup.
-Clay band/ posting, prosesnya ada sebag bb yg hilang krn proses2 alam (mis terbawa banjir) yg kmd digantikan oleh mat lain ( ex : mat sed)
Jk bb dioksidasi mk min matter (MM) akan mengalami perubahan scr kimia mjd abu.
MM = 1,1 x kandungan abu
MM = 1,08 A + 0,55 S
A : kandungan abu
S : kandungan Sulfur
Pengaruh Kandungan abu : contohnya :
+ Dlm Grinding
+Nilai Kalor (Khusus IMM)
+Dr komp abu pengaruhnya : AFT, Pemanfaatan di Industri, Slagging dan Fouling.
2.5. PARAMETER KUALITAS BB
Ciri khusus BB dibandingkan dgn bjh adl :
-Utk menyatakan kualitas bjh kadar logam berharga.
-Utk menyatakan kualitas bb dgn berdasarkan parameter2 bb.
1. Sifat kimia bb :
-Analisa Proksimat -Analisa komp abu
-Analisa Ultimat -ttk leleh abu.
-Nilai kalor
2. Sifat Fisik BB
-HGI
-Nilai muai bebas (free sweeling indek)
-Gray King Index
-Dilatometri
Kadar Air :
Air bebas : air yg terikat scr mekanik dgn bb pd permukaan, dlm retakan/ kapiler dan mpy tekanan uap normal. Kadar air ini dipengaruhi oleh : kondisi pengeringan dan pembasahan selama penambangan, transportasi, penyimpangan, benifisiasi dan ukuran butir bb.
Air bawaan adl air yg terikat scr fisik dlm bb pd struktur pori2 sebelah dalam. Kadar ini akan ber+ besar dgn turunnya peringkat bb (Utk menghilangkannya dgn pemanasan dlm oven dgn T 105-110 C).
Cth : Antrasit : kdr air = 1-2 % sedang lignit = 45%
Abu
Berasal dr min matter di dlm bb, bila bb dilakukan pembakaran (oksidasi) mk akan diperoleh sisa pembakaran berupa abu.
Pengaruh Abu :
- Dlm Grinding : Komponen yg ada di dlm EMM spt silica bebas yg mpy kekerasan tinggi menyebabkan bb mpy HGI rendah, pengaruhnya ke alat peremuk.
-Komposisi Abu :
Sedang logam jarang (trace element) juga kdg2 terdpt dlm bb.
-Ttk Leleh Abu :
Bb yg mpy ttk leleh rendah <1300 C mk sebaiknya design operasi alatnya menggunakan system pengeluaran scr basah. Sdg BB dgn ttk leleh tinggi > 1300 C sangat baik utk operasi peralatan yg menggunakan system pengeluaran abu dlm kondisi kering
-Komp senyawa dlm abu batubara juga ada pengaruhnya dlm industri semen.
Zat Terbang
-Zat terbang ta gas2 yg mudah terbakar seperti H2, CO, CH4, CO2 dan H2O
-Zat terbang berhub erat dgn peringkat batubara.
-Zat terbang tinggi >24% bb akan mudah terbakar.
Karbon Tertambat
FC = 100 – (A + VM + IM)
A : Ash
VM : Volatile Matter : kandungan terbang
IM : Inherent Moisture.
Perbandingan antara karbon tertambat dgn zat terbang disebut Fuel Ratio yg juga menentukan peringkat batubara.
Unsur Dlm BB
Karbon, Hidrogen dan Oksigen mrpkn unsure utama pembtk batubara, sedang belerang dan nitrogen hanya sbg bahan pengikut.
Belerang terdpt dlm 3 btk:
-Pyritic Sulfur
-Belerang organic
-Sulphat.
BB Sbg Pencemar Krn :
-Menghasilkan banyak abu
-Hsl oksidasi bb menhasilkan gas2 yg pd temp ttu bisa berubah mjd asam hujan asam.
BB selalu mpy nilai kalor sebab tjdnya proses oksidasi bisa menghasilkan panas (proses eksotherm).
C + O2 CO2 +ΔH (panas)
Menhitung Kalor :
Rumus Dulong Petit
Higher Heating Value =
145,44 C + 620,28 (H-O/8) + 40,50 S btu/lb.
CHOS = % AR
Dr Gross Caloviric Value bisa dikonversikan mjd Net Cal Val : memakai standar ASTM
NCV : GCV – 0,024[9(H)+M] MJ/Kg
1MJ : 430 btu/lb
M : moisture
NCV : nilai kalor yg panasnya dpt betul2 digunakan oleh konsumen.
SIFAT FISIK BB
HGI (Hard Grove Grindability Index)
Mrpkn suatu index yg menyatakan mudah atau sukarnya bb utk digerus mjd ukuran halus (-200 mesh). Nilai antara 30-110.
Kecilnya angka HGI dipengaruhi oleh :
-Min matter/ pengotor
-Peringkat bb
FSI:
Mrpkn suatu index yg menyatakan besarnya pemuaian bb bila dipanaskan. Angkanya antara 0-9.
Gray King Assay
Mrpkn cara menentukan type kokas dr bb bila dilakukan karbonisasi.
Dilatometri
Nilai yg menunjukan tjdnya pengembangan dan kontraksi (pengkerutan) bb apabila dipanaskan pd kondisi ttu. Dlm proses pemanasan bb akan mengalami beberapa fase diantaranya penguapan, pelunakan, dilatasi, kontraksi kmd pemadatan kembali. Sufat kontraksi dan dilatasi dpt diamati dr grafik yg dihslkan selama pengujian
Coking
PENGAMBILAN CONTOH
Perencanaan percontohan bb mrpkn bagian integral dr kegiatan eksplorasi, penambangan, pengolahan maupun pd saat pemasaran bb yg mpy arti penting baik scr teknis maupun ekonomis guna mendptkan hsl kegiatan diatas scr optimum.
Perencanaan percontoh yg baik akan menghslkan perolehan data dgn akurasi yg tinggi shg scr teknis akan mempermudah didlm interpretasi dan evaluasi data. Disisi lain dgn perencanaan percontohan yg baik akan dpt dihindarkan penggunaan biaya kegiatan yg tdk seharusnya dikeluarkan.
Consigment : jml bb yg dikirim pd suatu saat (terdiri atas 1/bbrp unit)
Unit utk keperluan sampling mk consigment bb sering dianggap terdiri atas sejml unit.
Misal 1 consigment = 1 pengiriman = 20 gerbong/ produksi 1 hari.
Regular Sampling : pengambilan conto pd suatu kualitas bb yg sama scr teratur pd suatu ttk ttu.
Continuous Sampling : cara pengambilan conto utk memperoleh gross sample dr tiap2 unit bb terus menerus.
Intermitten Sampling : pengambilan conto gross sample hanya utk unit ttu misal mengambil hanya pd 1 shift dr tiap2 minggu.
Gross sample : conto dr bbrp increment disatukan sbg 1 consigment/ unit yg nantinya akan direduksi di lab.
Increment : jml bb yg diambil dlm suatu operasi tunggal yg menggunakan alat sampling.
Replicate Sampling : pengambilan suatu increment dr suatu unit consigment pd interval waktu yg sama ps ruangan yg sama.
TAMBANG TERBUKA BB
Membongkar tnh dan bat yg menutupi lap bb yg kmd ditempatkan pd suatu tempat (Spoil).
Keuntungan :
1. Dpt dicapainya prod yg besar dgn menggunakan peralatan ta yg besar pula.
2. Dpt ditambang sebanyak 85% dr jml cad yg ada, disbanding pd tamda hanya 60%
3. Dlm kegiatan dev dibthkan waktu lebih singkat disbanding tamda.
4. Capital Cost dlm kegiatan dev hanya dibthkan sekitar $20-$40 per ton bb produk, disbanding dgn tamda sebesar 2x lipat.
Dlm Perencanaan Tamka BB perlu diperhitungkan scr teknis dan ekonomis factor :
- Lokasi TA
-.Akibat lingk yg ditimbulkan pd daerah sekitar.
- Kemungkinan diterimanya keg penambangan oleh warga setempat.
- Geologi - Hidrogeologi
- Tipe Lap Tnh Penutup
- Kemungkinan BB yg dpt ditambang
- Harga jual dan pasar. - Kandungan Sulfur
- Kualitas keseluruhan dan psr jk pjg sesuai dgn kualitas
- Laju produksi ta scr optimum
- Infrastruktur local - Jaringan Jalan Umum
- Jaringan jalan KA - Jaringan angkutan sungai
-Skill Naker local
-Kemungkinan peralatan dan pendanaan
I. Design dan Perencanaan Tambang
1.1. Sampling dan Testing
a. Perlu dilakukan sampling yg baik
b. Pembagian sample hrs scr benar krn akan berpengaruh thd testing
c. Testing sample tdk hanya analisis kualitas bb ttp juga analisis mekanikal, dimana utk perencanaan kestabilan lereng dll.
1.2. Pemetaan
Peta satelit dibthkan utk perencanaan TA skala bsr dikarenakan dgn melihat peta satelit dpt diket kon lingk scr nyata, vegetasi, drainage dan keadaan umum apabila akan diTA.
1.3. Product Engineering
a. Kontrak penjualan dgn kualitas yg disepakati
b. Perencanaan ta, design pit dan peralatan yg digunakan disesuaikan pd hsl yg akan dicapai kualitasnya
c. Dr bbrp ta (muka kerja) bila dicampur akan mjd 1 kualitas ttu.
d. Adanya kualitas yg kurang memenuhi syarat jual mk diperlukan unit pencucian.
1.4. Peralatan yg digunakan
- Bulldozer - Front and Bucket Loader
-Scraper - Truck -Shovel
-Dragline - BWE
II. Bentuk TAMKA BB
2.1. Area Mining
Diawali pd singkapan yg mana mpy lap tnh penutup dgn ketebalan relatif tipis. Lap tnh penutup yg tps ini scr menerus utk luasan yg besar, shg utk mengupasnya dpt menggunakan stripping shovel/ dragline. Setelah bb tersingkap mk diTA dgn shovel yg < atau front end bucket loader yg kmd diangkut dgn truck. Produksi 1000000-3000000 ton/thn atau lebih.
2.2 Contour Mining
Diterapkan pd lap bb yg terdpt pd suatu bukit, dimana singkapan bb terdpt pd sisi tebing dr bukit tsb. Kegiatan ini dgn mengupas lap tnh penutup dan ditimbun pd sisi tebing yg lainnya, setelah bb etrsingkap baru dilakukan penambangan dlm blok2 ttu.
Produk <100000 ton/thn.
2.3. Auger Mining
Dilakukan apabila tinggi jenjang dlm kegiatan penambangan sebelumnya telah terlalu tinggi ttp lap bb masih menerus. Utk mengambil bb dilakukan Auger Mining. Perolehan 25-35% bb yg kemungkinan ditinggalkan dgn kedalaman auger 150 ft.
2.3. Open Pit Coal
Diterapkan apabila lap bb terdpt dibwh perm shg akan membtk cekungan bila dilakukan penambangan. Sistem truck-shovel pd umumnya yg dilakukan dlm kegiatan penambangan bb scr open pit dgn ketinggian jenjang 35-40 ft.
Akibat TAMKA :
-Tjd perubahan perilaku lingk akibat penyesuaian thd perubahan lingk.
- Tjd migrasi local
-Tjd perpindahan fauna akibat rusaknya lingk hidup
- Hilangnya unsure hara
- Kemungkinan berpotensi tjdnya erosi dan sedimentasi
- Adanya min yg berbahaya akan menyebabkan pencemaran lingk (air asam)
-Jenjang akhir yg terjal dpt membahayakan kehidupan
-Tjd kebakaran scr spontan akibat terbukanya lap bb dan adanya stockpile bb
PETROGRAFI BATUBARA
Pembagian bb berdsrkan komp:
a. Humic Coal : umumnya berlapis hitam kaya akan sporinite.
b. Boghead Coal : agak cokelat kaya akan alginit.
c. Oil Shale : coklat kaya akan alginit n bhn org.
Pembagian bb berdsrkan komp materialnya dilakukan scr :
-Megaskopis - Mikroskopis
Istilah lithotype dikemukakan oleh CL Seyler 1954 digunakan utk membedakan pita2 yg terlihat pd bb humic (berlapis) spt diuraikan MC Stope.
MC Stope membagi Lythotype atas 4 gol :
-Vitrain :
Kaya akan vitrinit dgn ciri fsk : pita2 lensa dgn kilap cerah. Sgt bersih kalau diraba, vitrain ini dpt merekah dgn rekahan halus yg tgk lrs stratifikasinya hg dpt terpecah dgn btk concoidal, perm spt gelas n tekstur vitreous.
-Durain :
Mpy sifat keras, agak sedikit bulat, apabila pecah perm tdk rata ttp selalu menghasilkan pecahan bongkah.
-Clarain :
Mpy perm licin, mengkilap, mudah pecah, pec tgk lrs thd bedding plane.
-Fusain :
Berbtr hls, bisa dikenali dgn karakter berserat.
Alasan Identifikasi BB dgn Reflektance Vitrinite krn :
1. Sebag besar penyusun bb adl maceral vitrinite. (maceral = min bb)
2. Butiran > dibanding yg lain
Perm lebih ksr
3. Sifat maceral vitrinite relatif konstan ( pd biokimia dan geokimia).
Bedsrkan Mikrolithotype dibedakan mjd :
1. Vitrinite
Maceral yg ta jaringan kayu dan kulitnya. Pd dsrnya vitrinite mrpkn penyusun utama dlm brigtit coal dibwh sinar tembus, vitrinite tembus cahaya dgn warna ligtit orange sampai dark orange.
-Dlm sinar pantul berwarna abu2 sampai kuning keputih2an.
-Bila terlihat jaringan kayu mk disebut telnite
-Bila tdk ada strukturnya disebut collinite : mrpkn media colloid yg sgt dominan dlm setiap bright coal.
2. Exinite / Liptinite
Maceral yg ta tumbu2an selain jaringan kayu, ta sporinite bisa terlihat fosil spora.
-Cutinite : ta kulit luar tumbuh2an
-Resinite : berasal dr getah/ resin/ wax dr tumbuh2an berbtk bulat/ oval sbg inklusi dr colinite.
-Alginite : berasal dr algae, mrpkn unsure utama dlm boghead coal.
3. Inertinite
Maceral yg asalnya blm diket ttp kemungkinan dr jaringan tumbuh2an.
-Miorinite : tdk mpy struktur berasal dr Lumpur humus yg kemungkinan berasal dr tumbuh2an yg telah membusuk.
-Fusinite : strukturnya celluler n scr fisis bisa dilihat warna hitam, kusam agak keras, mdh pecah.
-Semi fusinite : mrpkn transisi fusinite ke vitrinite shg struktur celluler tdk selalu terlihat.
BB Berdsrkan mikroskopisnya dikenal adanya type, rank, grade bb :
Coal type :
Jenis bb ditentukan oleh : komp/ kandungan maceral bbnya. Shg dikenal ada 3 type yaitu :
Fusic, Vitric dan Liptic
-Microlythotype, asosiasi maceral n min didlm bb.
-Komp/ kand maceral (vitrinit, liptinit n inertinit)
-Kand maceral bb ind kaya akan vitrinit n mengandung cukup liptinit.
Coal Rank:
Derajat bb ditentukan oleh : tk kematangan bb (degree of organic metamorphism) yg ditentukan oleh parameter reflektanse vitrinit, nilai kalor dan volatile mater.
Shg didpt klasifikasi bb berdsrkan derajat pembbannya adl :
-Lignit Sub bituminous bituminous semi antrasit antrasit & meta antrasit
Coal Grade :
Ditentukan dr kandungan bhn anorganik didlm bb (grade). Jadi meliputi :
-%tase bhn anorganik didlm bb
-Jenis bhn anorganik didlm bb.
PENAMBANGAN BB
Tambang Dalam
Pertama membuat lb persiapan baik berupa lb sumuran/ berupa lb mendatar/ menurun menuju lap bb yg akan ditambang. Selanjutnya dibuat lb pd lap bb. Dpt dilakukan scr manual/ mekanis.
Tambang Terbuka
Pertama mengupas tanah penutup. Pd saat ini met ta mana yg akan dipilih dan kemungkinan mendpt peralatan tdk mengalami masalah.
Faktor yg menentukan :
Biaya penambangan, Batubara yg dpt diambil, Pengotoran hsl prod oleh bat ikutan.
BESR : Perbandingan antara selisih biaya utk penambangan 1 ton bb scr tamda dan tamka dibagi dgn biaya pembuangan setiap ton tanah penutup lap bb.
Metode Tamda
1. Room n Pilar
mengandalkan end bb yg tdk diambil sbg penyangga dan end bb yg diambil sbg room. Penambangan bb dilakukan sejak pd saat pembuatan lb maju, selanjutnya lb maju dibesarkan mjd ruangan2 dgn meninggalkan bb sbg tiang penyangga.
2. Longwall
Cara Maju = Advancing
Cara Mundur = Retreating
Pd advancing terlebih dulu dibuat lb maju yg nantinya akan berfungsi sbg lb utama dan lb pengiring dibuat bersamaan pd pengambilan bb dr lb buka tsb. Ke 2 lb tsb digunakan sbg saluran udara, transportasi dan penyediaan material utk lb bukaan.
Pd Retreating mrpkn kebalikan dr advancing krn pengambilan bb belum dpt dilakukan sebelum selesai dibuat panel yg akan memberikan batasan lap batubara yg akan diekstraksi (diambil).
Metode Tamka
1. Countur Mining
Dilakukan pd end bb yg terdpt dipegunungan atau perbukitan. Penambangan bb dimulai pd cropline dn selanjutnya mengikuti grs kontur sekeliling bukit/ pegunungan tsb.
2. Open Pit Mining
Penambangan dgn membuang lap bat penutup shg lap bb tersingkap dan selanjutnya siap utk diekstraksi
3. Stripping Mining
Diterapkan pd endapan bb yg lapisannya datar dekat perm tanah.
PENCUCIAN BB
Mengapa BB dicuci?
Pd waktu tjd proses adanya clay/sand shg saling mengotori. Proses ada hujan shg clay/ sand tertransport msk ke dlm tempat proses pembtkn bb dirawa. Pd saat pengambilan dr rawa dimana tlh tjd pembatuan clay mjd shale dan sand mjd batupasir.
Tumbh mengandung alumina, silica yg apabila dibakar akan menyisakan abu. Krn ada pengotor mk bila terbakar abu yg dihslkan bukan dr tumbh itu sendiri ttp juga berasal dr pengotor yg ada. Tumbh mrpkn bhn organic dimana pd tumb terdpt bhn anorganik yaitu alumina, silica.
Pengambilan Sample BB
1. Channel :
a. Paritan
b. Sumuran
-Whole Seam :
antara roof lap bb tjd impure coal (pengotor mat dr luar)
-Coal Only :
Pengambilan sample dimana tdp bb saja tdk bisa krn pengambilan conto tsb pengotornya dihilangkan (mudah dihilangkan) ttp pd penambangannya tdk dpt dilakukan parting krn biasanya lap bb tipis shg tdk mudah melakukan pemisahan.
-Bench
-Facies
2. Core
-Lb bukaan/ lb bor
-Kalau partingnya tipis, ada kemungkinan abu didlm bb itu sendiri <10%, shg bb termasuk pd clean coal mk tdk perlu dilakukan pencucian. Pd dsrnya abu tdk terlalu dipermasalahkan baik itu bb bersih atau bb dgn kadar sulfur tinggi. Krn abu pd saat dibakar diambil utk pembuatan bata. Sulfur dgn kadar tinggi digunakan utk pembangkit listrik apabila dibakar. H2SO4 dicampur dg gamping membtk gypsum.
Penyiapan BB Utk Analisis Endap/Apung
-75 mm + 50 mm = a kg = …%
40% - 50 mm + 20% = b kg = …%
-20% + 5 mm = c kg = …%
- 5 mm + 0,5 mm = d kg = …%
60% -0,5 mm = e kg = …%
10 kg = 100 %
Uji endap apung :
-Menyiapkan : Media, gelas, saringan, sendok
Rock density ttu, cth bb = 1,3. Pengotor = 2,1. Berarti media yg hrs disiapkan diantara 1,3-2,1. Media terdiri dr air dan bromoforb (rd=5)
-Tiap fraksi dilakukan uji endap apung utk BJ ( 1,35; 1,4; 1,45;1,5;1,6;1,7;1,8;1,9;2,0)
-Lalu ada yg mengapung dan ada yg mengendap dan dipisah lalu ditimbang yg dianalisis adl bb yg mengapung.
-Pd waktu pengeringan sebelum ditimbang, bromoforb yg digunakan td akan ikut menguap shg bb ditimbang betul2 bb kering.
PEMANFAATAN BB
Potensi BB
1. Jml cad sekitar 36,3 Mton
-Cad terukur 4,8 Mton
-Cad terunjuk 12,8 Mton
-Cad tereka 6,1 Mton
-Cad SD Hipotetik 12,6 Mton
2. Lokasi
-Sumatera 67%
-Kalimantan 31,6%
-Jawa, Sulawesi Irja
3. Peringkat/Rank
-Lignit – Subbituminous 76%
-Bituminous-antrasit 14%
4. Sifat Kimia
-Ciri Umum : kandungan volatile mater tinggi dan kandungan abu dan belerang rendah
5. Sifat Fisik
-Ciri Umum : pengkokasan rendah
6. Nilai kalor
-Sumatera = 5500-8000 Kkal/kg
-Kalimantan 4800-7100 Kkal/kg
Kebijaksanaan Energi
Tujuan Utama :
Utk mempertahankan penyediaan energi yg berkelanjutan utk mendukung kelangsungan pemb industrialisasi, modernisasi dan meningkatkan taraf hidup masy.
Upaya :
-intensifikasi - konservasi
-diversifikasi
Pemanfaatan BB
1. Sbg Bhn Bkr Langsung
-Bhn Bkr pd ketel uap, pabrik semen, industri kecil
2. Sbg Bhn Bkr Tdk Langsung
-Gasifikasi = gas lebih bersih
-Likuefaksi = pencairan lebih bersih
-Karbonisasi
3. Sebagai Bukan Bhn Bakar
-Bhn baku industri kimia
-Reduktor pd peleburan besi
-Karbon aktif
-Elektroda = penggunaan arang utk elektrolisis
Prinsip Gasifikasi dan Likuefaksi :
Meningkatkan nisbah hydrogen thd carbon yaitu dg cara penginjeksian (dr bb membtk CH4/ metan memerlukan hydrogen/ carnon yg >)
Aspek Pemanfaatan BB
Aspek Positif :
1. Berkurangnya cad minyak bumi shg mengambil alternatif penggunaan bb
2. Cad bb yg tersebar cukup n byk
3. Bb mrpkn suatu bhn ekonomis yg kompetitif bila didasarkan beban listrik yg dpt dibangkitkan
4. Teknologi utk mengendalikan emisi gas alam yg timbul dr proses pemanfaatannya n emisi particular telah tersedia.
Aspek Negatif:
1. Kandungan sulfur yg tinggi menyebabkan kotoran polusi udara
2. Adanya abu setelah pembakaran bb bila tdk sgr disingkirkan dpt mempengaruhi kualitas produksi.
3. Utk keb rmh tangga dg dibuatnya briket bb masih kesulitan dlm penyalaan awal.
PENGENDALIAN EMISI NOx
-Batas emisi NO tergantung tipe alat maupun bhn bkr yg digunakan.
-Derajad keberhasilan utk mereduksi NOx tergantung pd tpt, alat dan aturan emisi yg berlaku.
-Metode pengendalian NOx dgn cara memodifikasi peralatan pembakaran berarti :
a. Mengurangi waktu tunggu pd temp tinggi
b. Mengurangi temp penyalaan
-Meminimkan tjdnya reaksi antara O2 dgn N2
-Memodifikasi pembakaran lebih efektif drpd buat pabrik baru lagi, krn biaya akan lebih mrh.
-Memodifikasi pembakaran akan dijumpai hal sbb :
1. Kelebihan / kekurangan udara.
Umumnya dlm pembakaran udara dimasukan jauh > drpd yg dibthkan scr teoritis.
-Bila 110%-120% dr teori akan timbul hal yg kurang baik timbul reaksi O2 & N2
-Jk dlm pembakaran udara dikurangi NOx jg berkurang, namun dpt jg timbul problem baru yaitu :
a.Bhn bkr tdk terbakar
b. Timbul CO
-Maka udara yg msk agar diatur, shg tdk timbul CO maupun NOx.
2. Pembakaran Scr Bertahap
-Pd umumnya udara + bhn bkr dimskn scr bersama2 melalui burnewr utk dibkr.
-Pd pembakaran scr berthp, yakni pertama kali udara dimskn 90-95%. Pd saat ini tdk terbtk NOx yg tjd adl pembkrn tdk sempurna. Hsl pembkrn pertama ini berarti menurunkan ttk penyalaan.
-Langkah selanjutnya melakukan pembakaran thp 2 yakni memskn udara.
-Di jepang cara ini dpt menurunkan NOx sebanyak 50%, bila dibandingkan pembakaran 1 thp.
3. Sirkulasi kembali Flue Gas
-Prosedur ini dilakukan utk mereduksi NOx yakni dgn mengalirkan kembali sebagian flue gas ke dlm ruang pembakaran langsung atau ke kotak burner.
-Dgn mengalirkan flue gas berarti flue gas dpt menurunkan temp penyalaan bhn bkr.
-Disamping itu aliran fluegas turbulensi bhn bkr mudah dinyalakan.
-Hal ini berarti mengurangi jml NOx yg akan terbtk.
4. Pengendalian NOx setelah proses pembakaran
-ada 2 cara : Basah dan Kering
-Yg sering dipakai adl cara kering reduksi Katalis
Reduksi Katalis
NOx dlm flue gas direaksikan dgn NH3 pd katalis hingga didpt N2 dan H2O
Proses ini tjd pd temp 300-400 C. Dpt mereduksi NOx NOx sebanyak 70-85%. Di jepang cara ini dpt mereduksi NOx hingga tinggal 60 ppm.
Reaksi :
NO+NH3+0,25O2N2+1,5H2O
NO2+2NH3+0,5O21,5N2+3H2O
NH3 Katalis
NOx xNH3 = H2O
NOx = N2
NOx xNH3 = H2O
NOx = N2
NOx xNH3 = H2O
NOx =
NOx xNH3 =
PENGENDALIAN EMISI SOx
Mereduksi SOx dpt dilakukan dg cara :
-Mencuci bb sebelum dipakai
-Dilakukan pengaturan udara sewaktu tjd proses pembakaran
-Penangkapan produk SOx dr hsl pembakaran
Ada keterkaitan antara kandungan S pd bb dgn jml emisi SOx maupun efensi penghilangan :
-Semakin besar kandungan S dlm bb semakin besar pula emisi SOx yg ditimbulkan, disamping itu effisieansi penghilangan jg semakin besar
-Batas emisi juga mempengaruhi effisiensi penghilangan SOx
-Ps grafik :
• Pd emisi standar 700 ppm utk 5% S dlm bb, SOx dpt dihilangkan 80%. Utk 2% S dpt dihilangkan sebesar 50%
• Jk batas emisi standar 150 ppm utk 5% S dlm bb, SOx dpt dihilangkan sebesar 98%.
Jd semakin rendah bts emisi standar effisiensi penghilangan SOx semakin besar.
PENCUCIAN BATUBARA
Keberadaan Sulfur dlm bb :
-Senyawa organic
-Senyawa Anorganik (metal sulfat, metal sulfit FeS2), (pyrit, markasit) ada juga yg mengandung gypsum (CaSO4.2H2)) dan barite (BaSO4)
Pyrite dan senyawa anorganik lainnya yg berbtk butiran hls (> 50 mikrometer) dan mpy kandungan 50-60% S sebagai pyrite mdh dihilangkan dgn cara pengolahan scr fisik mis dgn jigging, flotasi, Humphrey spiral.
Utk bb yg kandungan S rendah, S organic, shg ikatan kimia kuat mk sulit dihilangkan dr bb. Dgn cara pencucian :
-Penimbul pulsionudara
-Tdk ada jigbed
Baum jig cck utk bb yg berukuran 25 mm ke atas, jk uk hls mk material lempung/ kotoran yg mpy sg> bb yg seharusnya mengendap akan ikut bb bersih.
PERUBAHAN BHN BKR
-Bhn bkr yg dipakai diubah dr yg S-nya tinggi S rendah. Mk hsl SOx jg rendah. Misal :
Batubara Coke
Batubara dikarbonisasi
Hasil karbonisasi : karbon, tar, gas
-Karbonisasi : pemanasan bb (atau pembakaran dgn udara terkendali)
GASIFIKASI
Reaksi antara bb, oksigen, udara, uap air dan karbondioksida utk menghasilkan produk berupa gas yg dpt utk bhn bkr.
Pd dsrnya gasifikasi adl pembakaran tdk sempurna shg dihslkn CO dan H2 (kalau sempurna hsl = CO2+H2O)
Gas yg dihslkn : CO, H2, CO2, Uap Methan dan gas Sulfur.
Reaksi :
a. Reaksi Oksidasi dr C
2C + O2 CO
2CO + O2 2CO2
b. Reaksi dr Hidrogen (Dlm Volatile matter)
H2 + 0,5 O2 H2O
c. Gasifikasi Karbon dgn Uap & CO2
C + H2O CO + H2
C + CO2 2CO
d. Reaksi Perubahan Air Gas (Water Gas)
CO + H2O CO2 +H2
e. Proses Dekomposisi Volatile Matter
CnHm m/4 CH4 + (4n-m)/4 C
f. Proses Hydrogenasi dr volatilematter dan carbon aktif mjd methan dan hydrocarbon tinggi
CnHm + (2n-m)/2 H2 nCH4
C + 2H2 CH4
Proses Hydrogenasi dimaksudkan utk menghslkan cairan baik langsung maupun tdk langsung. Proses hydrogenasi (Lique Faction) tdk langsung lbh mahal drpd yg langsung.
Liquefaction langsung meliputi hidrogenasi bb dlm slurry (pelarut) pd temp 370-480 C dan tekanan 102-172 atm. Hslnya adl gas dan cairan, min bb pdt. Msg2 dpt dipisahkan dgn cara : destilasi, pengendapan, foltrasi.
PENGINJEKSIAN KAPUR.
-Gamping digerus hls berukuran 70% (-75 mikron) diinjeksikan ke dlm boiler pd zona temp tinggi dlm tanur. Gamping terurai mjd CaO + CO2 akan bereaksi dgn SO4 dlm fluegas CaSO4
-Proses ini dpt menghilangkan Sulfur = 50%
CaO yg tdk bereaksi, CaSO4, fluegas, abu terbang, dpt dikeluarkan dgn scrubber.
PENGHILANGAN SULFUR DLM FLUE GAS WET LIMESTONE
Mrpkn system tertua dr flue gas desulfuisasi (FDG)
Flue gas dilewatkan scrubber, shg kotak dgn lime water yg berfungsi sbg penyerap. SO2 akan terserap, effisiensi 80%.
Masalah :
-kapur mengendap dlm pipa
-pipa terkorosi
WET LIMESTONE DG OKSIDA BUATAN
-Proses ini mrpkn modifikasi dr wet limestone
-Limestone disemprotkan pd flue gas sbg slurry. Akan bereaksi dgn SO2 menghslkan CaSO4 yg teroksidasi mjd gypsum.
Reaksi penyerapan :
SO2+CaCO3+0,5H2OCaSO3. 0,5H2O + CO
Reaksi Oksidasi :
CaSO3.0,5H2O+0,5O2+1,5H2O CaSO4.2H2O (gypsum)
PARAMETER KUALITAS BTBR
1. Total Moisture / kadungan air total
2. Analisis Proksimat :
-Inherent moisture, kandungan abu, volatilematter, fixed carbon
3. Calorific Value
4. Total Sulfur
5. Analisis Ultimat :
-Carbon, Hidrogen, Oksigen, Nitrogen, Sulfur, CO2
6. Analisis Abu :
-SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, Mn3O4, CaO, MgO, Na2O, K2O, P2O5, SO3
7. AFT (Ash Fushion Temperatur) C
-ISO-A(IDT)ST
-ISO-B(HT)
-ISO-C(FT)
8. Bentuk dr Sulfur
9. Trace Element :
-Arsenic, Boron, Chlorine, Flourine, Phosphorus
10. HGI (High Grove Index)
11. Abrasion Index
12. Roga Index
13. Grav King Coke Type
15. Dilatometry
-Softening temp C, Resolidifying Temp, Max Contraction %, Max Dilatation
16. Plasmtometry:
-Max dialdivision/mm, Temp Initial Fluidity, Tem max fluidity, Tem final Fluidity, Fluidity Temp Range.
Gab/camp dr bbrp mcm zat yg mengandung C H,O dlm ikatan kimia bersama2 dgn sedikit unsure S dan N.
Scr grs besar ta zat organic (carbonaieous material) air, dan bhn min (min matter).
Scr Hor maupun Ver end bb bersifat heterogen.
Perbedaan scr hor disebabkan oleh:
-Perbedaan kondisi lap tnh penutup
-Min pengotor yg dibawa oleh sedimen rawa.
Perbedaann vertical tjd krn:
Pengendapan berkali2, end yg plg bwh yg plg tua dgn kualitas terbaik.
2.1.KLASIFIKASI BB
BB dan Minyak bumi mrpkn bhn bakar hidrokarbon. Scr umum klasifikasi hidrokarbon dibagi mjd 3 yaitu:
-Gaseous
-Bituminuous (BB dan MB)
-Waxy.
Klasifikasi BB ditentukan berdsrkan hsl analisa thd bbrp parameter batubara. Dr klasifikasi ini dpt dilihat : peringkat bb serta kemungkinan pemanfaatannya.
Klasifikasi menurut Faser
Type Fuel Ratio
Antracite 100-12
Semi Antracite 12-8
Semi Bituminous 8-5
Bituminous 5-0
Komposisi Utama BB
Bhn C H O
Kayu 50 6 40
Peat I 48-53 5-6,1 40-46
Peat II 56-58 5,5-6,1 34-39
Peat III 59-63 5,1-6,6 31-34
Lignit 65-72 4,5-5,5 22-27
Sub Bituminous 73-77 5 11-20
High Volatile 78-85 4,5-5 8-10
Bituminous
Middle Volatile 80-89 4-4,5 4-7
Low Volatile 90-91 3,8-4 2-3
Antracitee 92 2-3 2
FR (Fuel Ratio ) = FC/VM
FC : Karbon tertambat
VM : Zat Terbang
Relation of different Analytical Hases to Various Coal Components
As Received (AR) : keadaan bb ketika baru diambil (keadaan asal)
Air Dried (ADB) : keadaan dimana batubara kehilangan air bebasnya
Dry (DB) : keadaan dimana bb air bawaannya setelah dipanaskan pd suhu 105-110 C
Dry Ash Free (DAF): Keadaan dimana bb kering bebas abu
Dry Min Matter Free : keadaan bb kering bebas dr min pengotor.
Contoh Konversi :
1. BB dgn Kondisi AR dimana Total Moisture 20%, Inherent Moisture 15%, Ash 6 %, Nilai kalor (AR) 6000 Kcal/kg. Konsumen menginginkankondisi bb dry dgn NK 7000 Kcal/kg.
Dry = NK (AR) x 100/ 100-TM
= 6000 x 100 / 100-20 = 7500 kcal/kg.
Memenuhi syarat shg bisa dijual.
2. Pd kon sama ttp NK dirubah mjd 5000 Kcal/kg pd kondisi ADB. Konsumen menginginkan kondisi BB AR dgn NK 4500 Kcal/kg.
NK (AR) = 100-TM x NK ADB
100-IM
= 100-20 x 5000 = 4705,88
100-15
3. Pd kondisi sama dgn NK ADB = 5000 kcal/kg diubah mjd DAF.
NK (DAF) = 100 x NK (ADB)/ 100 – A- IM
= 100 x 5000/ 100-6-15 =
6329,11 kcal/kg.
Kalau misal kon mpy syarat kondisi DAF dgn NK 6000 kcal/kg berarti bb itu bisa dijual dgn kelebihan NK 329 shg penjual mendptkan premi.
EX premi : setiap kenaikan/penurunan NK 100 Kcal/ kg maka akan mendpt premi/pinalti sebaesar 10 ¢ /ton bb mk penjual mendptkan sebesar 329/100 x 10 ¢ = ¢32,9 =$0,329
Mis Harga BB/ ton $ 28 mk pendptan yg diterima $28 + $ 0,329.
2.2.MULA JADI BB
Scr sederhana BB mrpkn suatu end yg berasal dr tumbuh2an yg mengalami proses penghancuran krn aktivitas bakteri, pengendapan, penumpukan serta pemadatan. Krn pengaruh proses geologi yaitu dgn adanya peningkatan P dan T, mk akan terbentuk BB.
Dlm pembentukan diperlukan bakteri anaerob (didlm metabolismenya tdk membutuhkan O2 shg tdk dpt membusukan).
Tetapi apabila tumb itu tdk jth dlm rawa ttp jatuh kedaratan mk yg bekerja adl bakteri aerob (di dlm metabolismenya membutuhkan O2 shg bersifat membusukan dan akhirnya membentuk humus).
Utk memahami bagaimana BB terbtk mk bisa dilihat berdsrkan :
-Tempat terbentuknya
Teori Insitu :
Bhn2 pembtk lap bb terbtk ditempat dimana tumbuh2an asal itu berada. Dgn demikian stl tumb mati, belum mengalami proses transportasi sgr tertutup oleh lap sed dan mengalami proses coalification.
Ciri :
-Penyebaran luas dan merata
-Kualitas lebih baik
Cth : Muara Enim
Teori Drift:
Bhn2 pembtk lap bb terjadi ditempat yg berbeda dgn tpt tumbuhan semula hidup dan berkembang. Dgn demikian tumb yg telah mati mengalami transportasi oleh media air dan terakumulasi disuatu tempat, tertutup oleh bat sedimen dan mengalami coalification.
Ciri :
-Penyebaran tdk luas ttp banyak
-kualitas kurang baik (mengandung psr pengotor).
Cth : pengendapan delta di aliran sungai mahakam.
-Tahap Pembentukannya :
Proses biokimia dan proses kimia fisika/ thp thermodinamika.
Proses Biokimia Tjd :
-Degradasi biokimia
-Proses penghancuran oleh mikrobiologi tergantung dr jml dan sirkulasi air, T (mak 35 C), suplai O2 dan perkembangan racun.
Proses Kimia fisika/Geokimia tjd :
-Tek dr lap tanah penutup
-Temp (gradien geothermal)
-Gaya geologi
-proses perlipatan, patahan
-Adanya intrusi.
Syarat Bakteri Anaerob bisa Hidup:
-Kondisi air keruh
-pH = 7
-Kedalaman max < 10 m
-Perkembangan racun.
Reaksi Pembentukan BB
5(C6H10O5) C20H22O4 + 3CH4 + 8H2O
Cellulosa Lignit gas metan
+6CO2 + CO
5(C6H10O5) C20H22O4 + 3CH4 + 8H2O +
Cellulosa bitumine gas metan
6CO2 + CO
Peringkat BB naik bila : C naik, CH4 naik, H turun, O turun.
Faktor yg Berpengaruh Dlm Pembentukan Gambut :
1. Evolusi Tumbuhan :
Hara mrpkn unsure utama pembtk bb dan sbg penentu terbtknya berbagai type bb. Metode yg digunakan utk mengenal jenis tumb pembentuk bb yaitu paleobotani / maseral.
2. Iklim
Kelembaban memegang peranan penting dlm pembentukan gambut.
-Iklim tropis terbtk gambut lebih cepat krn kec tumb dr tumb >, lebih banyak ragam tumb, dlm waktu 7-9 thn dpt mencapai ketinggian 30 m.
-Iklim sedang 5-6 m dlm jk waktu yg sama.
3. Paleografi dan Tektonik.
Syarat terbtknya formasi BB :
-Kenaikan scr lambat muka air tnh
-Perlindungan rawa thd pantai/ sungai
-energi relatif rendah.
a. Paleografi :
Posisi cekungan pengendapan relatif dr muka air laut.
Berdsrkan posisi geografi end bb dibedakan :
Paralis (tepi pantai) dan Limnis (tepi danau)
b. Struktur/ tektonik:
-Konfigurasi cek luas, sempit, dsr cekungan landai/ terjal.
-Stabilitas dr cekungan, kec penurunan thd kec pengendapan sedimen (peat accumulation)
-Aliran panas (krn adanya magma, semakin dekat magma bb terbtk semakin baik)
-tek dr sedimen penutup (semakin bwh/ dlm bb semakin baik)
Bentuk Lap2 BB
Berdsrkan lap bb dibagi mjd 2:
-Plies (lap utuh)
-Split (tdp 2 lap atau lebih)
Pd awal pembentukan gambut sebagian besar perlapisan mendatar (tergantung dr topografi cekungan pengendapannya).
Setelah bekerja gaya geologi akan terdpt bermacam2 btk perlapisan BB.
1. Horse Back (tjd post depositional)
2. Pinch (tjd post depositional)
3. Burriea Hill ( tjd krn adanya intrusi magma)
4. Fault (patahan)
Patahan bukan hanya tjd krn gempa namun juga bisa krn lap dibawahnya adl psr yg dlm keadaan jenuh bisa berpindah.
5. Lipatan
2.3. PENGOTOR (IMPURITIES)
1. Inherent Impurities/ Inherent Min Matter (IMM)
Material sedimen yg msk ke end. Berhub dgn proses penghancuran tumb2an di rawa2, sulit dipisahkan dr bb.
2. Extraneous Impurities/ Extraneous Min Matter (EMM)
Dpt dipisahkan dr bb dgn pencucian.
-Diperoleh pd saat keg penambangan yg diakibatkan krn pengupasan tnh penutup tdk baik shg akan menghasilkan hsl penambangan yg tercampur dgn tnh penutup.
-Clay band/ posting, prosesnya ada sebag bb yg hilang krn proses2 alam (mis terbawa banjir) yg kmd digantikan oleh mat lain ( ex : mat sed)
Jk bb dioksidasi mk min matter (MM) akan mengalami perubahan scr kimia mjd abu.
MM = 1,1 x kandungan abu
MM = 1,08 A + 0,55 S
A : kandungan abu
S : kandungan Sulfur
Pengaruh Kandungan abu : contohnya :
+ Dlm Grinding
+Nilai Kalor (Khusus IMM)
+Dr komp abu pengaruhnya : AFT, Pemanfaatan di Industri, Slagging dan Fouling.
2.5. PARAMETER KUALITAS BB
Ciri khusus BB dibandingkan dgn bjh adl :
-Utk menyatakan kualitas bjh kadar logam berharga.
-Utk menyatakan kualitas bb dgn berdasarkan parameter2 bb.
1. Sifat kimia bb :
-Analisa Proksimat -Analisa komp abu
-Analisa Ultimat -ttk leleh abu.
-Nilai kalor
2. Sifat Fisik BB
-HGI
-Nilai muai bebas (free sweeling indek)
-Gray King Index
-Dilatometri
Kadar Air :
Air bebas : air yg terikat scr mekanik dgn bb pd permukaan, dlm retakan/ kapiler dan mpy tekanan uap normal. Kadar air ini dipengaruhi oleh : kondisi pengeringan dan pembasahan selama penambangan, transportasi, penyimpangan, benifisiasi dan ukuran butir bb.
Air bawaan adl air yg terikat scr fisik dlm bb pd struktur pori2 sebelah dalam. Kadar ini akan ber+ besar dgn turunnya peringkat bb (Utk menghilangkannya dgn pemanasan dlm oven dgn T 105-110 C).
Cth : Antrasit : kdr air = 1-2 % sedang lignit = 45%
Abu
Berasal dr min matter di dlm bb, bila bb dilakukan pembakaran (oksidasi) mk akan diperoleh sisa pembakaran berupa abu.
Pengaruh Abu :
- Dlm Grinding : Komponen yg ada di dlm EMM spt silica bebas yg mpy kekerasan tinggi menyebabkan bb mpy HGI rendah, pengaruhnya ke alat peremuk.
-Komposisi Abu :
Sedang logam jarang (trace element) juga kdg2 terdpt dlm bb.
-Ttk Leleh Abu :
Bb yg mpy ttk leleh rendah <1300 C mk sebaiknya design operasi alatnya menggunakan system pengeluaran scr basah. Sdg BB dgn ttk leleh tinggi > 1300 C sangat baik utk operasi peralatan yg menggunakan system pengeluaran abu dlm kondisi kering
-Komp senyawa dlm abu batubara juga ada pengaruhnya dlm industri semen.
Zat Terbang
-Zat terbang ta gas2 yg mudah terbakar seperti H2, CO, CH4, CO2 dan H2O
-Zat terbang berhub erat dgn peringkat batubara.
-Zat terbang tinggi >24% bb akan mudah terbakar.
Karbon Tertambat
FC = 100 – (A + VM + IM)
A : Ash
VM : Volatile Matter : kandungan terbang
IM : Inherent Moisture.
Perbandingan antara karbon tertambat dgn zat terbang disebut Fuel Ratio yg juga menentukan peringkat batubara.
Unsur Dlm BB
Karbon, Hidrogen dan Oksigen mrpkn unsure utama pembtk batubara, sedang belerang dan nitrogen hanya sbg bahan pengikut.
Belerang terdpt dlm 3 btk:
-Pyritic Sulfur
-Belerang organic
-Sulphat.
BB Sbg Pencemar Krn :
-Menghasilkan banyak abu
-Hsl oksidasi bb menhasilkan gas2 yg pd temp ttu bisa berubah mjd asam hujan asam.
BB selalu mpy nilai kalor sebab tjdnya proses oksidasi bisa menghasilkan panas (proses eksotherm).
C + O2 CO2 +ΔH (panas)
Menhitung Kalor :
Rumus Dulong Petit
Higher Heating Value =
145,44 C + 620,28 (H-O/8) + 40,50 S btu/lb.
CHOS = % AR
Dr Gross Caloviric Value bisa dikonversikan mjd Net Cal Val : memakai standar ASTM
NCV : GCV – 0,024[9(H)+M] MJ/Kg
1MJ : 430 btu/lb
M : moisture
NCV : nilai kalor yg panasnya dpt betul2 digunakan oleh konsumen.
SIFAT FISIK BB
HGI (Hard Grove Grindability Index)
Mrpkn suatu index yg menyatakan mudah atau sukarnya bb utk digerus mjd ukuran halus (-200 mesh). Nilai antara 30-110.
Kecilnya angka HGI dipengaruhi oleh :
-Min matter/ pengotor
-Peringkat bb
FSI:
Mrpkn suatu index yg menyatakan besarnya pemuaian bb bila dipanaskan. Angkanya antara 0-9.
Gray King Assay
Mrpkn cara menentukan type kokas dr bb bila dilakukan karbonisasi.
Dilatometri
Nilai yg menunjukan tjdnya pengembangan dan kontraksi (pengkerutan) bb apabila dipanaskan pd kondisi ttu. Dlm proses pemanasan bb akan mengalami beberapa fase diantaranya penguapan, pelunakan, dilatasi, kontraksi kmd pemadatan kembali. Sufat kontraksi dan dilatasi dpt diamati dr grafik yg dihslkan selama pengujian
Coking
PENGAMBILAN CONTOH
Perencanaan percontohan bb mrpkn bagian integral dr kegiatan eksplorasi, penambangan, pengolahan maupun pd saat pemasaran bb yg mpy arti penting baik scr teknis maupun ekonomis guna mendptkan hsl kegiatan diatas scr optimum.
Perencanaan percontoh yg baik akan menghslkan perolehan data dgn akurasi yg tinggi shg scr teknis akan mempermudah didlm interpretasi dan evaluasi data. Disisi lain dgn perencanaan percontohan yg baik akan dpt dihindarkan penggunaan biaya kegiatan yg tdk seharusnya dikeluarkan.
Consigment : jml bb yg dikirim pd suatu saat (terdiri atas 1/bbrp unit)
Unit utk keperluan sampling mk consigment bb sering dianggap terdiri atas sejml unit.
Misal 1 consigment = 1 pengiriman = 20 gerbong/ produksi 1 hari.
Regular Sampling : pengambilan conto pd suatu kualitas bb yg sama scr teratur pd suatu ttk ttu.
Continuous Sampling : cara pengambilan conto utk memperoleh gross sample dr tiap2 unit bb terus menerus.
Intermitten Sampling : pengambilan conto gross sample hanya utk unit ttu misal mengambil hanya pd 1 shift dr tiap2 minggu.
Gross sample : conto dr bbrp increment disatukan sbg 1 consigment/ unit yg nantinya akan direduksi di lab.
Increment : jml bb yg diambil dlm suatu operasi tunggal yg menggunakan alat sampling.
Replicate Sampling : pengambilan suatu increment dr suatu unit consigment pd interval waktu yg sama ps ruangan yg sama.
TAMBANG TERBUKA BB
Membongkar tnh dan bat yg menutupi lap bb yg kmd ditempatkan pd suatu tempat (Spoil).
Keuntungan :
1. Dpt dicapainya prod yg besar dgn menggunakan peralatan ta yg besar pula.
2. Dpt ditambang sebanyak 85% dr jml cad yg ada, disbanding pd tamda hanya 60%
3. Dlm kegiatan dev dibthkan waktu lebih singkat disbanding tamda.
4. Capital Cost dlm kegiatan dev hanya dibthkan sekitar $20-$40 per ton bb produk, disbanding dgn tamda sebesar 2x lipat.
Dlm Perencanaan Tamka BB perlu diperhitungkan scr teknis dan ekonomis factor :
- Lokasi TA
-.Akibat lingk yg ditimbulkan pd daerah sekitar.
- Kemungkinan diterimanya keg penambangan oleh warga setempat.
- Geologi - Hidrogeologi
- Tipe Lap Tnh Penutup
- Kemungkinan BB yg dpt ditambang
- Harga jual dan pasar. - Kandungan Sulfur
- Kualitas keseluruhan dan psr jk pjg sesuai dgn kualitas
- Laju produksi ta scr optimum
- Infrastruktur local - Jaringan Jalan Umum
- Jaringan jalan KA - Jaringan angkutan sungai
-Skill Naker local
-Kemungkinan peralatan dan pendanaan
I. Design dan Perencanaan Tambang
1.1. Sampling dan Testing
a. Perlu dilakukan sampling yg baik
b. Pembagian sample hrs scr benar krn akan berpengaruh thd testing
c. Testing sample tdk hanya analisis kualitas bb ttp juga analisis mekanikal, dimana utk perencanaan kestabilan lereng dll.
1.2. Pemetaan
Peta satelit dibthkan utk perencanaan TA skala bsr dikarenakan dgn melihat peta satelit dpt diket kon lingk scr nyata, vegetasi, drainage dan keadaan umum apabila akan diTA.
1.3. Product Engineering
a. Kontrak penjualan dgn kualitas yg disepakati
b. Perencanaan ta, design pit dan peralatan yg digunakan disesuaikan pd hsl yg akan dicapai kualitasnya
c. Dr bbrp ta (muka kerja) bila dicampur akan mjd 1 kualitas ttu.
d. Adanya kualitas yg kurang memenuhi syarat jual mk diperlukan unit pencucian.
1.4. Peralatan yg digunakan
- Bulldozer - Front and Bucket Loader
-Scraper - Truck -Shovel
-Dragline - BWE
II. Bentuk TAMKA BB
2.1. Area Mining
Diawali pd singkapan yg mana mpy lap tnh penutup dgn ketebalan relatif tipis. Lap tnh penutup yg tps ini scr menerus utk luasan yg besar, shg utk mengupasnya dpt menggunakan stripping shovel/ dragline. Setelah bb tersingkap mk diTA dgn shovel yg < atau front end bucket loader yg kmd diangkut dgn truck. Produksi 1000000-3000000 ton/thn atau lebih.
2.2 Contour Mining
Diterapkan pd lap bb yg terdpt pd suatu bukit, dimana singkapan bb terdpt pd sisi tebing dr bukit tsb. Kegiatan ini dgn mengupas lap tnh penutup dan ditimbun pd sisi tebing yg lainnya, setelah bb etrsingkap baru dilakukan penambangan dlm blok2 ttu.
Produk <100000 ton/thn.
2.3. Auger Mining
Dilakukan apabila tinggi jenjang dlm kegiatan penambangan sebelumnya telah terlalu tinggi ttp lap bb masih menerus. Utk mengambil bb dilakukan Auger Mining. Perolehan 25-35% bb yg kemungkinan ditinggalkan dgn kedalaman auger 150 ft.
2.3. Open Pit Coal
Diterapkan apabila lap bb terdpt dibwh perm shg akan membtk cekungan bila dilakukan penambangan. Sistem truck-shovel pd umumnya yg dilakukan dlm kegiatan penambangan bb scr open pit dgn ketinggian jenjang 35-40 ft.
Akibat TAMKA :
-Tjd perubahan perilaku lingk akibat penyesuaian thd perubahan lingk.
- Tjd migrasi local
-Tjd perpindahan fauna akibat rusaknya lingk hidup
- Hilangnya unsure hara
- Kemungkinan berpotensi tjdnya erosi dan sedimentasi
- Adanya min yg berbahaya akan menyebabkan pencemaran lingk (air asam)
-Jenjang akhir yg terjal dpt membahayakan kehidupan
-Tjd kebakaran scr spontan akibat terbukanya lap bb dan adanya stockpile bb
PETROGRAFI BATUBARA
Pembagian bb berdsrkan komp:
a. Humic Coal : umumnya berlapis hitam kaya akan sporinite.
b. Boghead Coal : agak cokelat kaya akan alginit.
c. Oil Shale : coklat kaya akan alginit n bhn org.
Pembagian bb berdsrkan komp materialnya dilakukan scr :
-Megaskopis - Mikroskopis
Istilah lithotype dikemukakan oleh CL Seyler 1954 digunakan utk membedakan pita2 yg terlihat pd bb humic (berlapis) spt diuraikan MC Stope.
MC Stope membagi Lythotype atas 4 gol :
-Vitrain :
Kaya akan vitrinit dgn ciri fsk : pita2 lensa dgn kilap cerah. Sgt bersih kalau diraba, vitrain ini dpt merekah dgn rekahan halus yg tgk lrs stratifikasinya hg dpt terpecah dgn btk concoidal, perm spt gelas n tekstur vitreous.
-Durain :
Mpy sifat keras, agak sedikit bulat, apabila pecah perm tdk rata ttp selalu menghasilkan pecahan bongkah.
-Clarain :
Mpy perm licin, mengkilap, mudah pecah, pec tgk lrs thd bedding plane.
-Fusain :
Berbtr hls, bisa dikenali dgn karakter berserat.
Alasan Identifikasi BB dgn Reflektance Vitrinite krn :
1. Sebag besar penyusun bb adl maceral vitrinite. (maceral = min bb)
2. Butiran > dibanding yg lain
Perm lebih ksr
3. Sifat maceral vitrinite relatif konstan ( pd biokimia dan geokimia).
Bedsrkan Mikrolithotype dibedakan mjd :
1. Vitrinite
Maceral yg ta jaringan kayu dan kulitnya. Pd dsrnya vitrinite mrpkn penyusun utama dlm brigtit coal dibwh sinar tembus, vitrinite tembus cahaya dgn warna ligtit orange sampai dark orange.
-Dlm sinar pantul berwarna abu2 sampai kuning keputih2an.
-Bila terlihat jaringan kayu mk disebut telnite
-Bila tdk ada strukturnya disebut collinite : mrpkn media colloid yg sgt dominan dlm setiap bright coal.
2. Exinite / Liptinite
Maceral yg ta tumbu2an selain jaringan kayu, ta sporinite bisa terlihat fosil spora.
-Cutinite : ta kulit luar tumbuh2an
-Resinite : berasal dr getah/ resin/ wax dr tumbuh2an berbtk bulat/ oval sbg inklusi dr colinite.
-Alginite : berasal dr algae, mrpkn unsure utama dlm boghead coal.
3. Inertinite
Maceral yg asalnya blm diket ttp kemungkinan dr jaringan tumbuh2an.
-Miorinite : tdk mpy struktur berasal dr Lumpur humus yg kemungkinan berasal dr tumbuh2an yg telah membusuk.
-Fusinite : strukturnya celluler n scr fisis bisa dilihat warna hitam, kusam agak keras, mdh pecah.
-Semi fusinite : mrpkn transisi fusinite ke vitrinite shg struktur celluler tdk selalu terlihat.
BB Berdsrkan mikroskopisnya dikenal adanya type, rank, grade bb :
Coal type :
Jenis bb ditentukan oleh : komp/ kandungan maceral bbnya. Shg dikenal ada 3 type yaitu :
Fusic, Vitric dan Liptic
-Microlythotype, asosiasi maceral n min didlm bb.
-Komp/ kand maceral (vitrinit, liptinit n inertinit)
-Kand maceral bb ind kaya akan vitrinit n mengandung cukup liptinit.
Coal Rank:
Derajat bb ditentukan oleh : tk kematangan bb (degree of organic metamorphism) yg ditentukan oleh parameter reflektanse vitrinit, nilai kalor dan volatile mater.
Shg didpt klasifikasi bb berdsrkan derajat pembbannya adl :
-Lignit Sub bituminous bituminous semi antrasit antrasit & meta antrasit
Coal Grade :
Ditentukan dr kandungan bhn anorganik didlm bb (grade). Jadi meliputi :
-%tase bhn anorganik didlm bb
-Jenis bhn anorganik didlm bb.
PENAMBANGAN BB
Tambang Dalam
Pertama membuat lb persiapan baik berupa lb sumuran/ berupa lb mendatar/ menurun menuju lap bb yg akan ditambang. Selanjutnya dibuat lb pd lap bb. Dpt dilakukan scr manual/ mekanis.
Tambang Terbuka
Pertama mengupas tanah penutup. Pd saat ini met ta mana yg akan dipilih dan kemungkinan mendpt peralatan tdk mengalami masalah.
Faktor yg menentukan :
Biaya penambangan, Batubara yg dpt diambil, Pengotoran hsl prod oleh bat ikutan.
BESR : Perbandingan antara selisih biaya utk penambangan 1 ton bb scr tamda dan tamka dibagi dgn biaya pembuangan setiap ton tanah penutup lap bb.
Metode Tamda
1. Room n Pilar
mengandalkan end bb yg tdk diambil sbg penyangga dan end bb yg diambil sbg room. Penambangan bb dilakukan sejak pd saat pembuatan lb maju, selanjutnya lb maju dibesarkan mjd ruangan2 dgn meninggalkan bb sbg tiang penyangga.
2. Longwall
Cara Maju = Advancing
Cara Mundur = Retreating
Pd advancing terlebih dulu dibuat lb maju yg nantinya akan berfungsi sbg lb utama dan lb pengiring dibuat bersamaan pd pengambilan bb dr lb buka tsb. Ke 2 lb tsb digunakan sbg saluran udara, transportasi dan penyediaan material utk lb bukaan.
Pd Retreating mrpkn kebalikan dr advancing krn pengambilan bb belum dpt dilakukan sebelum selesai dibuat panel yg akan memberikan batasan lap batubara yg akan diekstraksi (diambil).
Metode Tamka
1. Countur Mining
Dilakukan pd end bb yg terdpt dipegunungan atau perbukitan. Penambangan bb dimulai pd cropline dn selanjutnya mengikuti grs kontur sekeliling bukit/ pegunungan tsb.
2. Open Pit Mining
Penambangan dgn membuang lap bat penutup shg lap bb tersingkap dan selanjutnya siap utk diekstraksi
3. Stripping Mining
Diterapkan pd endapan bb yg lapisannya datar dekat perm tanah.
PENCUCIAN BB
Mengapa BB dicuci?
Pd waktu tjd proses adanya clay/sand shg saling mengotori. Proses ada hujan shg clay/ sand tertransport msk ke dlm tempat proses pembtkn bb dirawa. Pd saat pengambilan dr rawa dimana tlh tjd pembatuan clay mjd shale dan sand mjd batupasir.
Tumbh mengandung alumina, silica yg apabila dibakar akan menyisakan abu. Krn ada pengotor mk bila terbakar abu yg dihslkan bukan dr tumbh itu sendiri ttp juga berasal dr pengotor yg ada. Tumbh mrpkn bhn organic dimana pd tumb terdpt bhn anorganik yaitu alumina, silica.
Pengambilan Sample BB
1. Channel :
a. Paritan
b. Sumuran
-Whole Seam :
antara roof lap bb tjd impure coal (pengotor mat dr luar)
-Coal Only :
Pengambilan sample dimana tdp bb saja tdk bisa krn pengambilan conto tsb pengotornya dihilangkan (mudah dihilangkan) ttp pd penambangannya tdk dpt dilakukan parting krn biasanya lap bb tipis shg tdk mudah melakukan pemisahan.
-Bench
-Facies
2. Core
-Lb bukaan/ lb bor
-Kalau partingnya tipis, ada kemungkinan abu didlm bb itu sendiri <10%, shg bb termasuk pd clean coal mk tdk perlu dilakukan pencucian. Pd dsrnya abu tdk terlalu dipermasalahkan baik itu bb bersih atau bb dgn kadar sulfur tinggi. Krn abu pd saat dibakar diambil utk pembuatan bata. Sulfur dgn kadar tinggi digunakan utk pembangkit listrik apabila dibakar. H2SO4 dicampur dg gamping membtk gypsum.
Penyiapan BB Utk Analisis Endap/Apung
-75 mm + 50 mm = a kg = …%
40% - 50 mm + 20% = b kg = …%
-20% + 5 mm = c kg = …%
- 5 mm + 0,5 mm = d kg = …%
60% -0,5 mm = e kg = …%
10 kg = 100 %
Uji endap apung :
-Menyiapkan : Media, gelas, saringan, sendok
Rock density ttu, cth bb = 1,3. Pengotor = 2,1. Berarti media yg hrs disiapkan diantara 1,3-2,1. Media terdiri dr air dan bromoforb (rd=5)
-Tiap fraksi dilakukan uji endap apung utk BJ ( 1,35; 1,4; 1,45;1,5;1,6;1,7;1,8;1,9;2,0)
-Lalu ada yg mengapung dan ada yg mengendap dan dipisah lalu ditimbang yg dianalisis adl bb yg mengapung.
-Pd waktu pengeringan sebelum ditimbang, bromoforb yg digunakan td akan ikut menguap shg bb ditimbang betul2 bb kering.
PEMANFAATAN BB
Potensi BB
1. Jml cad sekitar 36,3 Mton
-Cad terukur 4,8 Mton
-Cad terunjuk 12,8 Mton
-Cad tereka 6,1 Mton
-Cad SD Hipotetik 12,6 Mton
2. Lokasi
-Sumatera 67%
-Kalimantan 31,6%
-Jawa, Sulawesi Irja
3. Peringkat/Rank
-Lignit – Subbituminous 76%
-Bituminous-antrasit 14%
4. Sifat Kimia
-Ciri Umum : kandungan volatile mater tinggi dan kandungan abu dan belerang rendah
5. Sifat Fisik
-Ciri Umum : pengkokasan rendah
6. Nilai kalor
-Sumatera = 5500-8000 Kkal/kg
-Kalimantan 4800-7100 Kkal/kg
Kebijaksanaan Energi
Tujuan Utama :
Utk mempertahankan penyediaan energi yg berkelanjutan utk mendukung kelangsungan pemb industrialisasi, modernisasi dan meningkatkan taraf hidup masy.
Upaya :
-intensifikasi - konservasi
-diversifikasi
Pemanfaatan BB
1. Sbg Bhn Bkr Langsung
-Bhn Bkr pd ketel uap, pabrik semen, industri kecil
2. Sbg Bhn Bkr Tdk Langsung
-Gasifikasi = gas lebih bersih
-Likuefaksi = pencairan lebih bersih
-Karbonisasi
3. Sebagai Bukan Bhn Bakar
-Bhn baku industri kimia
-Reduktor pd peleburan besi
-Karbon aktif
-Elektroda = penggunaan arang utk elektrolisis
Prinsip Gasifikasi dan Likuefaksi :
Meningkatkan nisbah hydrogen thd carbon yaitu dg cara penginjeksian (dr bb membtk CH4/ metan memerlukan hydrogen/ carnon yg >)
Aspek Pemanfaatan BB
Aspek Positif :
1. Berkurangnya cad minyak bumi shg mengambil alternatif penggunaan bb
2. Cad bb yg tersebar cukup n byk
3. Bb mrpkn suatu bhn ekonomis yg kompetitif bila didasarkan beban listrik yg dpt dibangkitkan
4. Teknologi utk mengendalikan emisi gas alam yg timbul dr proses pemanfaatannya n emisi particular telah tersedia.
Aspek Negatif:
1. Kandungan sulfur yg tinggi menyebabkan kotoran polusi udara
2. Adanya abu setelah pembakaran bb bila tdk sgr disingkirkan dpt mempengaruhi kualitas produksi.
3. Utk keb rmh tangga dg dibuatnya briket bb masih kesulitan dlm penyalaan awal.
PENGENDALIAN EMISI NOx
-Batas emisi NO tergantung tipe alat maupun bhn bkr yg digunakan.
-Derajad keberhasilan utk mereduksi NOx tergantung pd tpt, alat dan aturan emisi yg berlaku.
-Metode pengendalian NOx dgn cara memodifikasi peralatan pembakaran berarti :
a. Mengurangi waktu tunggu pd temp tinggi
b. Mengurangi temp penyalaan
-Meminimkan tjdnya reaksi antara O2 dgn N2
-Memodifikasi pembakaran lebih efektif drpd buat pabrik baru lagi, krn biaya akan lebih mrh.
-Memodifikasi pembakaran akan dijumpai hal sbb :
1. Kelebihan / kekurangan udara.
Umumnya dlm pembakaran udara dimasukan jauh > drpd yg dibthkan scr teoritis.
-Bila 110%-120% dr teori akan timbul hal yg kurang baik timbul reaksi O2 & N2
-Jk dlm pembakaran udara dikurangi NOx jg berkurang, namun dpt jg timbul problem baru yaitu :
a.Bhn bkr tdk terbakar
b. Timbul CO
-Maka udara yg msk agar diatur, shg tdk timbul CO maupun NOx.
2. Pembakaran Scr Bertahap
-Pd umumnya udara + bhn bkr dimskn scr bersama2 melalui burnewr utk dibkr.
-Pd pembakaran scr berthp, yakni pertama kali udara dimskn 90-95%. Pd saat ini tdk terbtk NOx yg tjd adl pembkrn tdk sempurna. Hsl pembkrn pertama ini berarti menurunkan ttk penyalaan.
-Langkah selanjutnya melakukan pembakaran thp 2 yakni memskn udara.
-Di jepang cara ini dpt menurunkan NOx sebanyak 50%, bila dibandingkan pembakaran 1 thp.
3. Sirkulasi kembali Flue Gas
-Prosedur ini dilakukan utk mereduksi NOx yakni dgn mengalirkan kembali sebagian flue gas ke dlm ruang pembakaran langsung atau ke kotak burner.
-Dgn mengalirkan flue gas berarti flue gas dpt menurunkan temp penyalaan bhn bkr.
-Disamping itu aliran fluegas turbulensi bhn bkr mudah dinyalakan.
-Hal ini berarti mengurangi jml NOx yg akan terbtk.
4. Pengendalian NOx setelah proses pembakaran
-ada 2 cara : Basah dan Kering
-Yg sering dipakai adl cara kering reduksi Katalis
Reduksi Katalis
NOx dlm flue gas direaksikan dgn NH3 pd katalis hingga didpt N2 dan H2O
Proses ini tjd pd temp 300-400 C. Dpt mereduksi NOx NOx sebanyak 70-85%. Di jepang cara ini dpt mereduksi NOx hingga tinggal 60 ppm.
Reaksi :
NO+NH3+0,25O2N2+1,5H2O
NO2+2NH3+0,5O21,5N2+3H2O
NH3 Katalis
NOx xNH3 = H2O
NOx = N2
NOx xNH3 = H2O
NOx = N2
NOx xNH3 = H2O
NOx =
NOx xNH3 =
PENGENDALIAN EMISI SOx
Mereduksi SOx dpt dilakukan dg cara :
-Mencuci bb sebelum dipakai
-Dilakukan pengaturan udara sewaktu tjd proses pembakaran
-Penangkapan produk SOx dr hsl pembakaran
Ada keterkaitan antara kandungan S pd bb dgn jml emisi SOx maupun efensi penghilangan :
-Semakin besar kandungan S dlm bb semakin besar pula emisi SOx yg ditimbulkan, disamping itu effisieansi penghilangan jg semakin besar
-Batas emisi juga mempengaruhi effisiensi penghilangan SOx
-Ps grafik :
• Pd emisi standar 700 ppm utk 5% S dlm bb, SOx dpt dihilangkan 80%. Utk 2% S dpt dihilangkan sebesar 50%
• Jk batas emisi standar 150 ppm utk 5% S dlm bb, SOx dpt dihilangkan sebesar 98%.
Jd semakin rendah bts emisi standar effisiensi penghilangan SOx semakin besar.
PENCUCIAN BATUBARA
Keberadaan Sulfur dlm bb :
-Senyawa organic
-Senyawa Anorganik (metal sulfat, metal sulfit FeS2), (pyrit, markasit) ada juga yg mengandung gypsum (CaSO4.2H2)) dan barite (BaSO4)
Pyrite dan senyawa anorganik lainnya yg berbtk butiran hls (> 50 mikrometer) dan mpy kandungan 50-60% S sebagai pyrite mdh dihilangkan dgn cara pengolahan scr fisik mis dgn jigging, flotasi, Humphrey spiral.
Utk bb yg kandungan S rendah, S organic, shg ikatan kimia kuat mk sulit dihilangkan dr bb. Dgn cara pencucian :
-Penimbul pulsionudara
-Tdk ada jigbed
Baum jig cck utk bb yg berukuran 25 mm ke atas, jk uk hls mk material lempung/ kotoran yg mpy sg> bb yg seharusnya mengendap akan ikut bb bersih.
PERUBAHAN BHN BKR
-Bhn bkr yg dipakai diubah dr yg S-nya tinggi S rendah. Mk hsl SOx jg rendah. Misal :
Batubara Coke
Batubara dikarbonisasi
Hasil karbonisasi : karbon, tar, gas
-Karbonisasi : pemanasan bb (atau pembakaran dgn udara terkendali)
GASIFIKASI
Reaksi antara bb, oksigen, udara, uap air dan karbondioksida utk menghasilkan produk berupa gas yg dpt utk bhn bkr.
Pd dsrnya gasifikasi adl pembakaran tdk sempurna shg dihslkn CO dan H2 (kalau sempurna hsl = CO2+H2O)
Gas yg dihslkn : CO, H2, CO2, Uap Methan dan gas Sulfur.
Reaksi :
a. Reaksi Oksidasi dr C
2C + O2 CO
2CO + O2 2CO2
b. Reaksi dr Hidrogen (Dlm Volatile matter)
H2 + 0,5 O2 H2O
c. Gasifikasi Karbon dgn Uap & CO2
C + H2O CO + H2
C + CO2 2CO
d. Reaksi Perubahan Air Gas (Water Gas)
CO + H2O CO2 +H2
e. Proses Dekomposisi Volatile Matter
CnHm m/4 CH4 + (4n-m)/4 C
f. Proses Hydrogenasi dr volatilematter dan carbon aktif mjd methan dan hydrocarbon tinggi
CnHm + (2n-m)/2 H2 nCH4
C + 2H2 CH4
Proses Hydrogenasi dimaksudkan utk menghslkan cairan baik langsung maupun tdk langsung. Proses hydrogenasi (Lique Faction) tdk langsung lbh mahal drpd yg langsung.
Liquefaction langsung meliputi hidrogenasi bb dlm slurry (pelarut) pd temp 370-480 C dan tekanan 102-172 atm. Hslnya adl gas dan cairan, min bb pdt. Msg2 dpt dipisahkan dgn cara : destilasi, pengendapan, foltrasi.
PENGINJEKSIAN KAPUR.
-Gamping digerus hls berukuran 70% (-75 mikron) diinjeksikan ke dlm boiler pd zona temp tinggi dlm tanur. Gamping terurai mjd CaO + CO2 akan bereaksi dgn SO4 dlm fluegas CaSO4
-Proses ini dpt menghilangkan Sulfur = 50%
CaO yg tdk bereaksi, CaSO4, fluegas, abu terbang, dpt dikeluarkan dgn scrubber.
PENGHILANGAN SULFUR DLM FLUE GAS WET LIMESTONE
Mrpkn system tertua dr flue gas desulfuisasi (FDG)
Flue gas dilewatkan scrubber, shg kotak dgn lime water yg berfungsi sbg penyerap. SO2 akan terserap, effisiensi 80%.
Masalah :
-kapur mengendap dlm pipa
-pipa terkorosi
WET LIMESTONE DG OKSIDA BUATAN
-Proses ini mrpkn modifikasi dr wet limestone
-Limestone disemprotkan pd flue gas sbg slurry. Akan bereaksi dgn SO2 menghslkan CaSO4 yg teroksidasi mjd gypsum.
Reaksi penyerapan :
SO2+CaCO3+0,5H2OCaSO3. 0,5H2O + CO
Reaksi Oksidasi :
CaSO3.0,5H2O+0,5O2+1,5H2O CaSO4.2H2O (gypsum)
PARAMETER KUALITAS BTBR
1. Total Moisture / kadungan air total
2. Analisis Proksimat :
-Inherent moisture, kandungan abu, volatilematter, fixed carbon
3. Calorific Value
4. Total Sulfur
5. Analisis Ultimat :
-Carbon, Hidrogen, Oksigen, Nitrogen, Sulfur, CO2
6. Analisis Abu :
-SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, Mn3O4, CaO, MgO, Na2O, K2O, P2O5, SO3
7. AFT (Ash Fushion Temperatur) C
-ISO-A(IDT)ST
-ISO-B(HT)
-ISO-C(FT)
8. Bentuk dr Sulfur
9. Trace Element :
-Arsenic, Boron, Chlorine, Flourine, Phosphorus
10. HGI (High Grove Index)
11. Abrasion Index
12. Roga Index
13. Grav King Coke Type
15. Dilatometry
-Softening temp C, Resolidifying Temp, Max Contraction %, Max Dilatation
16. Plasmtometry:
-Max dialdivision/mm, Temp Initial Fluidity, Tem max fluidity, Tem final Fluidity, Fluidity Temp Range.
tulisan akan mudah dipahami bila tidak disingkat-singkat mas...