View
237
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
7/30/2019 Pedoman Teknis Pengolahan Batubara
1/21
Pedoman Teknis Pengolahan Batubara...(2)
Batubara
Pada awalnya, batu bara merupakan tumbuh-tumbuhan pada zaman prasejarah, yangberakumulasi di rawa dan lahan gambut. Kemudian, karena adanya pergeseran pada kerak bumi
(tektonik), rawa dan lahan gambut tersebut lalu terkubur hingga mencapai kedalaman ratusanmeter. Selanjutnya, material tumbuh-tumbuhan yang terkubur tersebut mengalami proses fisikadan kimiawi, sebagai akibat adanya tekanan dan suhu yang tinggi. Proses perubahan tersebut,
kemudian menghasilkan batu bara.
Setiap batu bara yang dihasilkan, memiliki mutu (dilihat dari tingkat kelembaban, kandungan
karbon, dan energi yang dihasilkan) yang berbeda-beda. Pengaruh suhu, tekanan, dan lama
waktu pembentukan (disebut maturitas organik), menjadi faktor penting bagi mutu batu bara
yang dihasilkan.
Batu bara memiliki sejarah penggunaan yang sangat panjang dan beragam. Beberapa ahli sejarah
yakin bahwa batu bara pertama kali digunakan secara komersial di Cina. Bahkan ahli sejarahmengatakan bahwa terdapat suatu tambang di timur laut Cina yang menyedikan batu bara untuk
mencairkan tembaga yang kemudian digunakan untuk mencetak uang logam sekitar tahun 1000
SM. Kemudian seorang filsuf yunani,yaitu Aristoteles dalam salah satu tulisanya menyebutkanarang yang berbentuk seperti batu. Abu batu bara yang ditemukan di reruntuhan bangsa Romawi
di Ingris menunjukkan bahwa bangsa Romamwi telah menggunakan batu bara sebagai sumber
energi sejak 400 tahun SM.
Sebuah catatan sejarah dari abad pertengahan menyebutkan bukti pertama penambangan batu
bara di Eropa. Bahkan catatan tersebut juga menyebutkan terdapat suatu perdagangan
internasional batu bara laut dari lapisan batu bara yang terpapar di pantai Inggris yang kemudian
dikumpulkan dan di ekkspor ke Belgia. Kemudian setelah revolusi industri pada abad 18 dan 19bergulir, pengguanaan batu bara pun senantiasa makin berkembang pesat.
2.2.2. Kualitas Batubara
Kualitas batu bara ditentukan oleh faktor suhu, tekanan, serta lama waktu pembentukan.
Kesemua faktor tersebut, kemudian dikenal dengan istilah maturitas organik. Semakin tinggimaturitas organiknya, maka semakin bagus mutu batu bara yang dihasilkan, begitu juga
http://1.bp.blogspot.com/-JqiRUW1sfXI/T2l312Iu8lI/AAAAAAAAAQE/5FgPA83spOw/s1600/batubara2.gif7/30/2019 Pedoman Teknis Pengolahan Batubara
2/21
sebaliknya. Berdasarkan hal tersebut, maka kita dapat mengidentifikasikan batu bara menjadi 2
golongan, yaitu :1. Batu bara dengan mutu rendah.
Batu bara pada golongan ini memiliki tingkat kelembaban yang tinggi, serta kandungan karbon
dan energi yang rendah. Biasanya batu bara pada golongan ini memiliki tekstur yang lembut,
mudah rapuh, serta berwarna suram seperti tanah. Jenis batu bara pada golongan ini diantaranyalignite (batu bara muda) dan sub-bitumen
2. Batu bara dengan mutu tinggi.
Batu bara pada golongan ini memiliki tingkat kelembaban yang rendah, serta kandungan karbondan energi yang tinggi. Biasanya batu bara pada golongan ini memiliki tekstur yang keras, materi
kuat, serta berwarna hitam cemerlang. Jenis batu bara pada golongan ini diantaranya bitumen
dan antrasit.
Gambar 2.1 Kualitas Batu bara
Batubara merupakan bahan baku pembangkit energy dipergunakan untuk industry. Mutu dari
batubara akan sangat penting dalam menentukan peralatan yang dipergunakan. Untuk
menentukan kualitas batubara, beberapa hal yang harus diperhatikan adalah: High heating value(kcal.kg), Total moisture (%), Inherent moisture (%), Volatile matter (%), Ash content (%),
Sulfur content (%), coal size (%), Hardgrove grindability index (
7/30/2019 Pedoman Teknis Pengolahan Batubara
3/21
Ukuran butir batubara dibatasi pada rentang butir halus dan butir kasar. Butir paling halus untuk
ukuran
7/30/2019 Pedoman Teknis Pengolahan Batubara
4/21
bara dapat dieksploitasi (90% atau lebih dari batu bara dapat diambil). Tambang terbuka yang
besar dapat meliputi daerah berkilo-kilo meter persegi dan menggunakan banyak alat yang besar,termasuk dragline (katrol penarik), yang memindahkan batuan permukaan, power shovel (sekop
hidrolik), truk-truk besar yang mengangkut batuan permukaan dan batu bara, bucketwheel
excavator (mobil penggali serok), dan ban berjalan.
Batuan permukaan yang terdiri dari tanah dan batuan dipisahkan pertama kali dengan bahan
peledak. Batuan permukaan tersebut kemudian diangkut dengan menggunakan katrol penarik
atau dengan sekop dan truk. Setelah lapisan batu bara terlihat, lapisan batu bara tersebut digalidan dipecahkan kemudian ditambang secara sistematis dalam bentuk jalur-jalur. Kemudian batu
bara dimuat ke dalam truk besar atau ban berjalan untuk diangkut ke pabrik pengolahan batu
bara atau langsung ke tempat dimana batu bara tersebut akan digunakan.
2.4 Kegunaan Batubara
Saat ini dunia memproduksi batu bara kurang lebih 4030 Jt atau naik sebesar 38% selama 20
tahun terakhir. Pertumbuhan produksi batu bara yang tercepat terjadi di Asia, sementara produksi
batu bara di Eropa menunjukkan penurunan. Negara penghasil batu bara terbesar tidak hanyaterbatas pada satu daerahlima negara penghasil batu bara terbesar adalah Cina, AS, India,
Australia dan Afrika Selatan. Sebagian besar dari produksi batu bara dunia digunakan di negaratempat batu bara tersebut di produksi, hanya sekitar 18% dari produksi antrasit yang ditujukan
untuk pasar batu bara internasional. Produksi batu bara dunia diharapkan mencapai 7 milyar ton
pada tahun 2030dengan Cina memproduksi sekitar setengah dari kenaikan itu selama jangka
waktu tersebut.
2.4.1 Pembangkit Listrik
Kehidupan moderen tidak bisa dibayangkan tanpa adanya listrik. Listrik menerangi rumah,
gedung, jalanan, memanaskan rumah dan industri, serta menghidupkan sebagian besar peralatan
yang digunakan di rumah, kantor dan mesin-mesin di pabrik. Meningkatkan akses ke listrik diseluruh dunia merupakan faktor kunci dalam mengentaskan kemiskinan
Gambar 2.2. Saat ini batu bara memasok listrik dunia sebesar 39%. Ketersediaan pasokan batubara dengan biaya rendah sangat penting untuk memperoleh harga listrik yang tinggi di dunia.
Foto pemberian Vattenfall
Karena pentingnya energi yang disebut sebagai listri ini maka pengupayaan penciptaan energi ini
dilakukan dengan banyak hal. Salah satu cara untuk mendapatkan energi listri ini adalah dengan
mengubah energi yang terdapat pada batu bara ini menjadi energi listrik. Pembangkit listrik
pertama kali dibangun menggunakan batu bara bongkahan yang dibakar diatas rangka bakardalam ketel untuk menghasilkan uap. Kini, batu bara digiling dahulu menjadi bubuk halus, yang
meningkatkan area permukaan dan memungkinkan untuk terbakar secara lebih cepat
2.4.2 Produksi Besi dan Baja
Batu bara penting bagi produksi besi dan baja; sekitar 64% dari produksi baja di seluruh dunia
7/30/2019 Pedoman Teknis Pengolahan Batubara
5/21
berasal dari besi yang dibuat di tanur tiup yang menggunakan batu bara. Produksi baja mentah
dunia berjumlah 965 juta ton pada tahun 2003, menggunakan batu bara sekitar 543 juta ton.Prose pembuatan baja membutuhkan bahan baku bijih besi, kokas (yaitu batu bara berjenis kokas
yang dibuat secara khusus), dan sedikit batu gamping. Kemudian melalui proses kimia dalam
tanur uap, bahan-bahan mentah tersebut pun melebur dan pada proses terakhir menghasilkan baja
yang dapat dipergunakan menjadi alat-alat yang kita gunakan saat ini. Dalam perkembangannyaindustri baja ini mampu menjadi sektor industri yang cukup di gemari banyak negara.
2.4.3 Produksi SemenSemen terbuat dari campuran kalsium karbonat (umumnya dalam bentuk batu gamping), silika,
oksida besi dan alumina. Sementara itu, batu bara dipergunakan sebagai sumber energi dalam
produksi semen. Energi yang dibutuhkan untuk memproduksi semen sangat besar. Oleh karenaitulah, kebutuhan batu bara dalam proses produksi ini juga berkuantitas besar. Untuk
memproduksi semen sebanyak 900 gr misalnya, akan membuttuhkan energi batu bara sebesar
450 gr. Dan banyak ahli memprediksi pada masa-masa mendatang peran batu bara sebagai input
penting dalam industri semen akan tetap eksis.
2.4.4 Produksi Lain
Selain berperan dalam berbagai industri di atas, batu bara juga banyak berperan dalam pusatpengelolaan alumina, pabrik kertas, industri kimia serta farmasi. Batu bara juga merupakan suatu
bahan penting dalam pembuatan produk-produk seperti:
1. Karbon teraktivasi, yaitu bahan yang digunakan pada saringan air dan pembersih udara serta
mesin pencuci darah,2. Karbon, yaitu bahan pengeras yang sangat kuat tetapi ringan, biasa digunakan pada konstruksi
sepeda gunung maupun raket tenis,
3. Metal sislikon- digunakan untuk memproduksi silikon dan silan, yang pada giliranya akandigunakan untuk membuat pelumas, bahan kedap air, resin, kosmetik, shampo, dan pasta gigi.
2.5 Konsumsi Batubara
Batu bara memainkan peran yang penting dalam membangkitkan tenaga listrik dan perantersebut terus berlangsung. Saat ini batu bara menjadi bahan bakar pembangkit listrik dunia
sekitar 39% dan proporsi ini diharapkan untuk tetap berada pada tingkat demikian selama 30
tahun ke depan.
Berdasarkan data yang dirilis oleh Merrill Lynch 8 Juni 2010 yang lalu kebutuhan impor
batubara pada tahun 2009 mencapai 591 metrik ton (Mt), tahun 2010 diperkirakan naik menjadi635 Mt dan pada tahun 2015 diperkirakan akan naik menjadi 803 Mt. Sementara itu apabila
diproxy dari tingkat konsumsi batubara, menurut International Energy Agency (IEA) pada 1990
total konsumsi batubara dunia baru mencapai 3.461 juta ton, pada 2007 meningkat menjadi 5.522
juta ton atau meningkat sebesar 59,5%, atau rata-rata 3,5% per tahun dan . IEA jugamemperkirakan konsumsi batubara dunia akan tumbuh rata-rata 2,6% per tahun antara periode
2005-2015 dan kemudian melambat menjadi rata-rata 1,7% per tahun sepanjang 2015-2030.
Meningkatnya konsumsi batubara dunia tidak terlepas dari meningkat pesatnya permintaanenergi dunia dimana batubara merupakan pemasok energi kedua terbesar setelah minyak dengan
kontribusi 26%. Peran ini diperkirakan akan meningkat menjadi 29% pada 2030. Sedangkan
7/30/2019 Pedoman Teknis Pengolahan Batubara
6/21
kontribusinya sebagai pembangkit listrik diperkirakan juga akan meningkat dari 41% pada 2006
menjadi 46% pada 2030. Meningkatnya peran batubara sebagai pemasok energi di masa-masamendatang membuat industri ini memiliki daya tarik yang sangat besar bagi para investor tak
terkecuali di Indonesia. World Energy Council memperkirakan cadangan batubara dunia terbukti
mencapai 847.488 juta ton pada akhir 2007 yang tersebar di lebih dari 50 negara. Berdasarkan
kandungan kalorinya, sebesar 50,8% berupa anthracite (kalori sangat tinggi) dan bituminous(kalori tinggi), dan 48,2% berupa sub bituminous (kalori sedang) and lignite (kalori rendah). IEA
memperkirakan, dengan tingkat produksi saat ini batubara dunia dapat dieksploitasi setidaknya
hingga 133 tahun ke depan, lebih lama dibanding cadangan minyak terbukti dan gas yangdiperkirakan hanya dapat dieksploitasi sekitar 42 dan 60 tahun kedepan Meskipun tersebar di
lebih dari 50 negara, sekitar 76,3% cadangan batubara terbukti terkonsentrasi 5 negara yakni
AmerikaSerikat(28,6%), Rusia(18,5%), China(13,5%), Australia(9%) dan India(6.7%) .
Pada 2007 kelima negara ini memberikan kontribusi sebesar 82% terhadap total produksi
batubara dunia yang sebesar 5.543 juta ton. Produsen batubara terbesar dunia tercatat China, AS,
India, Australia, Afrika Selatan dan Indonesia. Pada 2007, ketujuh negara produsen ini
menghasilkan sekitar 90,6% dari total produksi batubara dunia. China merupakan produsenterbesar yang menyumbang hampir separuh produksi dunia yakni 46% pada 2007, diikuti oleh
AS 17,7%, dan India 8,2%. Meskipun sebagai produsen batubara terbesar, China sekaligustercatat sebagai pengkonsumsi batubara terbesar dunia yang mencapai 46% dari total konsumsi
dunia. Itu sebabnya dalam jajaran negara-negara pengimpor batubara, China termasuk dalam
pengimpor keenam terbesar dunia dengan total impor 48 juta ton pada 2007. Prospek batubara ke
depan diperkirakan akan semakin cerah. Meskipun terjadi penurun permintaan batubara darinegara-negara anggota OECD, penurunan ini akan tertututupi oleh peningkatan permintaan di
kawasan Asia, khususnya China. Sementara itu adanya kendala pasokan, justru akan
mendongkrak naiknya harga batubara.
Pasar batu bara yang terbesar adalah Asia, yang saat ini mengkonsumsi 54% dari konsumsi batu
bara duniawalaupun Cina akan memasok batu bara dalam proporsi yang besar. Banyak negara
yang tidak memiliki sumber daya energi alami yang cukup untuk memenuhi kebutuhan energimereka dan oleh karena itu mereka harus mengimpor energi untuk memenuhi kebutuhan mereka.
Contohnya Jepang, Cina Taipei dan Korea, mengimpor batu bara ketel uap untuk
membangkitkan listrik dan batu bara kokas untuk produksi baja dalam jumlah yang besar.
Batu bara akan terus memainkan peran penting dalam campuran energi dunia, dengan kebutuhan
di wilayah tertentu yang diperkirakan akan tumbuh dengan cepat. Pertumbuhan pasar batu baraketel; uap dan batu bara kokas akan sangat kuat di negara-negara berkembang di Asia, dimana
kebutuhan akan listrik dan akan baja dalam konstruksi, produksi mobil dan kebutuhan akan
peralatan rumah tangga akan meningkat sejalan dengan bertambahnya penghasilan.
Sumber daya ini sebagian besar berada di Kalimantan yang menyimpan deposit sebesar 61%
(21.088 juta MT), di Sumatera 38% (17.464 juta MT) dan sisanya tersebar di wilayah lain.
Kalimantan juga memiliki cadangan deposit thermal coal dengan nilai bakar (calorific values)tertinggi dibandingkan dengan wilayah lainnya di Indonesia. Berdasarkan kualitas, batubara
dapat dikategorikan sebagai batubara kualitas tinggi dengan kadar zat terbang (volatile matter)
7/30/2019 Pedoman Teknis Pengolahan Batubara
7/21
tinggi, sehingga mampu menghasilkan nilai bakar mencapai 7,000 kcal/kg atau lebih. Sementara
itu, batubara dengan kualitas rendah disebut batubara muda (brown coal lignite) ditandai dengankadar air yang tinggi sehingga memiliki nilai bakar hanya sekitar 5,000 kcal/kg atau kurang.
Cadangan batubara Indonesia mayoritas berupa lignite yang mencapai 59%, diikuti sub-
bituminous (27%), dan bituminous (14%). Anthracite, batubara terbaik, hanya berjumlah kurangdari 0.5% dari total cadangan. Lignite merupakan batubara yang kurang ekonomis untuk
diekspor karena memiliki kadar air yang sangat tinggi (di atas 30%) dan nilai bakar di bawah
5.000 kcal/kg.
Pertambangan batubara Indonesia pada umumnya memproduksi batubara dengan calorific values
bervariasi antara 5.0007.000 kcal/kg, dengan kadar abu dan belerang yang rendah. Kadarbelerang dalam batubara yang dihasilkan di Indonesia umumnya di bawah 1,0%, menghasilkan
emisi gas SO2 yang rendah sehingga dapat digolongkan sebagai batubara ramah lingkungan.
Sebagian besar produksi (67,5%) digunakan untuk memenuhi pasar ekspor ke berbagai negara
terutama di kawasan Asia Pasifik, seperti Jepang, Taiwan, Korea dan negara-negara ASEAN.Sisanya sebesar 32,5% digunakan untuk keperluan di dalam negeri antara lain untuk pembangkit
listrik, pabrik semen, industri pulp dan lainnya. Pemakaian batubara terbesar adalah untukindustri listrik (PLTU) yang mencapai 20 juta ton, diikuti oleh industri semen sebesar 4,2 juta
ton, dan sisanya untuk industri lain.
Konsumsi batubara Indonesia rata-rata meningkat sebesar 9% per tahun. Diharapkan konsumsi
ini akan semakin meningkat dengan naiknya kontribusi batubara di dalam energy mix untukmengurangi ketergantungan akan BBM yang saat ini cadangannya semakin menipis serta untuk
optimalisasi pendapatan negara dari migas bagi kelangsungan pembangunan. Namun,
pengembangan pemanfaatan batubara dalam negeri masih terkendala dengan keterbatasan
infrastruktur pendukung terutama dalam hal transportasi dan distribusi. Disamping itu, harga jualbatubara dalam negeri yang lebih rendah dibandingkan harga di pasar internasional
menyebabkan produsen batubara lebih menyukai pasar luar negeri dibandingkan pasar dalam
negeri.
Ekspor batubara Indonesia meningkat jika dibandingkan dengan tahun 2004 dalam jangka waktu
5 tahun saja mengalami kenaikan 179%. Nilai ekspornya jika pada tahun 2004 hanya 14 milliar
dolar AS maka tahun 2009 lalu menjadi 39,2 milliar dolar AS. Volume batu bara yang
http://3.bp.blogspot.com/-AiNIljkaCyA/T2l32GPL_lI/AAAAAAAAAQc/vPfJ93O2h_M/s1600/batubara4.jpg7/30/2019 Pedoman Teknis Pengolahan Batubara
8/21
diproduksi Indonesia pun makin meningkat tiap tahunnya, yaitu dari 112 juta ton (2003) menjadi
208 juta ton (2009) atau naik hingga 84 persen, 270 juta ton (2010).
2.6 Pengolahan Batubara
Teknologi pengolahan atau preparasi batubara terdiri dari berbagai proses yang dapatdiaplikasikan dengan tujuan meningkatkan kualitas batubara sehingga dapat mememenuhi
kebutuhan pasar. Pada awalnya proses benefisiasi batubara hanya bertujuan untuk memproduksi
batubara yang dapat dijual dan memberikan nilai ekonomis untuk kegiatan pertambanganbatubara. namun saat ini benefisiasi batubara juga membawa manfaat terhadap lingkungan yang
cukup besar diantaranya mengurangi emisi Sulfur Dioksida (SO2), Karbon Dioksida (CO2), dan
partikel pengotor melalui suplai batubara bersih untuk dimanfaatkan. Proses peningkatan kualitasbatubara pada prinsipnya meliputi pre-treatment, cleaning, sizing, dewatering, dan tailing
treatment yang akan dibahas lebih lanjut pada subbab berikut.
2.6.1. Penanganan Material Padat
Keberhasilan operasi pencucian batubara sangat tergantung pada pengotor yang harus dipisahkandari batubara. Agar butiran pengotor dapat dipisahkan maka diperlukan usaha untuk
memperkecil ukuran batubara. Proses untuk memperkecil ukuran material disebut kominusi.Dalam melaksanakan tahap kominusi, pengecilan ukuran dilakukan hingga ukuran yang
diperlukan saja, tanpa harus memperkecil ukuran sehingga menjadi terlalu halus karena akan
menambah biaya kominusi yang relatif mahal. Secara umum bagian-bagian yang ada pada proses
kominusi adalah peremukan (crushing). Proses crushing memerlukan proses pendukung sepertihopper dan feeder agar dapat beroperasi secara optimal.
1. Hopper (Penampung)
Hopper adalah bak penampung material padat sebelum diteruskan kedalam crusher (mesinpenghancur) dengan bantuan feeder (mesin pengumpan). Hal yang harus dicermati dalam
pemakaian hopper di industri pengolahan bahan galian adalah pengurangan daya tampung dari
hopper. Hal ini merupakan kerugian karena hopper tidak dapat menampung material padat
sebagaimana mestinya sehingga akan mempengaruhi proses kerja pengolahan bahan galiansecara keseluruhan karena hopper merupakan tahap awal dari proses pengolahan bahan galian.
Dua masalah utama yang terjadi dalam hopper adalah timbulnya arching dan rathole. Archingadalah fenomena yang terjadi dimana pada bagian atas keluaran hopper material padat
membentuk cekungan ke dalam. Sedangkan rathole adalah lubang yang tidak terisi oleh material
padat dan terdapat pada bagian tengah dari hopper.
Pada dasarnya aliran keluar pada hopper dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu mass flow, funnel
flow, expanded flow. Mass flow adalah bentuk aliran dimana seluruh material padat dalamhopper bergerak dengan serentak kebawah menuju keluaran hopper. Kondisi ini dapat terjadi bila
dinding hopper memiliki kemiringan yang tajam dan halus. Funnel flow adalah bentuk aliran
dimana hanya material solid yang berada diatas lubang keluaran hopper saja yang bergerak
kebawah. Expanded flow adalah bentuk aliran mass flow 4 yang dilanjutkan dengan bentukaliran funnel flow. Hal ini dapat terjadi karena terciptanya rathole yang stabil.
7/30/2019 Pedoman Teknis Pengolahan Batubara
9/21
Oleh sebab itu desain hopper sangatlah penting. Desain sebuah hopper ditentukan dari materialapa yang akan mengisi hopper. Karakteristik material padat yang akan mengisi hopper akan
menjadi acuan utama sehingga kita dapat menentukan panjang area silinder dan panjang area
kerucut dari hopper. Karakteristik material juga akan menentukan lebar dari diameter keluaran
hopper dan kemiringan selimut kerucut sehingga dengan desain yang tepat diharapkan tidakterbentuk arching dan rathole.Dengan desain yang tepat kita juga dapat menentukan bentuk
aliran keluar yang akan terjadi.
Pemilihan material sebagai liner untuk hopper memiliki peranan yang besar. Material yang
bersifat sticky cenderung memiliki daya adhesi yang besar. Oleh karena itu penting untuk
mendapatkan material liner yang memiliki permukaan yang bersifat smooth tetapi mampumenahan impact yang terjadi di dalam hopper.
2. Feeder (Pengumpan)
Feeder adalah mesin pengumpan yang berfungsi untuk menghantarkan material padat kedalamcrusher (mesin penghancur) dari hopper (bak penampung). Feeder diperlukan untuk
menghasilkan laju masuk material padat yang relatif konstan atau variable speed ke dalam
crusher. Laju material padat yang masuk diharapkan teratur agar kerja crusher dapat menjadioptimal. Dengan laju material padat yang masuk teratur maka crusher akan terhindar dari kondisi
crusher yang mendadak kosong ataupun mendadak penuh. Kondisi crusher yang kosong atau
terlalu penuh akan mengurangi efektifitas kerja crusher.
Terdapat beberapa jenis feeder yang dikenal di industri, diantaranya adalah belt feeder, apron
feeder, rotary table feeder, chain feeder, rotary plow feeder, screw feeder,dan vibratory feeder.
3. Proses Crushing (Peremukan)
Proses peremukan (crushing) bertujuan untuk menyesuaikan ukuran partikel batubara dengan
ukuran yang dapat diterima oleh operasi pencucian dan untuk menyesuaikan ukuran partikelbatubara dengan permintaan pasar. Operasi pengecilan harus dilakukan secara bertahap.
Peremukan awal batubara umumnya menggunakan alat Roller Crusher yang diperlihatkan pada
(Gambar 2.10) karena sifat batubara yang relatif lunak tetapi liat. Alat ini mempunyai berbagaikelebihan dibandingkan dengan Jaw Crusher yaitu lebih efektif untuk menghancurkan batubara,
http://2.bp.blogspot.com/-UimUEZbpYsY/T2l32Axqk0I/AAAAAAAAAQM/JjC-UAIlWug/s1600/batubara3.jpg7/30/2019 Pedoman Teknis Pengolahan Batubara
10/21
yang dapat menghasilkan material halus, dan membuat batubara menjadi gepeng.
Mekanisme penghancuran dapat digolongkan menjadi tiga jenis yaitu abrasion, cleavage, dan
shatter yang dapat dilihat pada Gambar 2.10. Abrasion terjadi bilamana energi yang kurang
diterapkan pada proses penghancuran material padat sehingga hanya sebagian kecil dari material
padat yang hancur yakni hanya bagian permukaannya saja dan menghasilkan distribusi ukuranpartikel yang halus. Cleavage terjadi bilamana energi yang cukup diterapkan pada proses
penghancuran sehingga material padat menjadi remuk dan menghasilkan distribusi ukuran
partikel yang tidak jauh berbeda dengan ukuran umpan. Shatter terjadi bilamana energi yanglebih dari cukup diterapkan dalam proses penghancuran dan mnghasilkan banyak partikel dengan
distribusi ukuran yang lebar (lihat Gambar 2.11).
Gambar 2.13 menunjukan irisan melintang suatu peremuk roller. Sudut adalah sudut jepit (nip
angle) dari kedua permukaan roller. Partikel berdiameter d berada diantara dua roller. F adalah
gaya gesek yang terjadi antara partikel dengan permukaan roll dan C adalah gaya kompresiterhadap partikel. Gaya p adalah komponen vertikal gaya C, dan q adalah komponen vertikal
gaya F.) dan
Bila adalah koefisien gesek antara permukaan roller dengan partikel maka . Denganmengabaikan berat partikel, agar partikel dapat diremukan maka
Nisbah reduksi peremuk roller biasanya dinyatakan dengan nisbah diameter partikel terhadap
setting d/s dan nilainya berkisar 4. Untuk peremuk roller permukaan halus, nisbah reduksinyasulit untuk bisa lebih besar dari 4 karena untuk memperbesar nisbah reduksi hanya dapat
dilakukan dengan cara memperkecil setting akibatnya sudut jepit akan membesar dan
memerlukan koefisien gesek yang besar pula. Untuk memperbesar koefisien gesek maka
permukaan roller dibuat menjadi lebih kasar (corrugated) atau diberi gigi yang disebut peremukroller bergigi.
2.6.2. Proses ClassificationBatubara kotor yang diumpankan ke pabrik pencucian terdiri dari berbagai ukuran. Operasi alat
pencucian akan sangat baik bila selang ukuran partikel terbesar dan terkecil relatif pendek. Oleh
karena itu sebelum dilakukan pencucian harus dilakukan pengayakan agar partikel dapatdikelompokan berdasarkan ukurannnya atau dikenal dengan istilah klasifikasi.
Kegiatan klasifikasi ke dalam kelompok-kelompok ukuran dilakukan baik sebelum, selama atau
sesudah operasi pemisahan menjadi batubara bersih dan pengotor. Kegiatan klasifikasi dilakukandengan mengayak atau screening, sedangkan pemisahan partikel halus dilakukan di dalam suatu
media (air).
1. Screening
Proses pengayakan adalah salah satu proses yang bertujuan untuk mengelompokan ukuran fraksibatubara, sehingga disebut juga dengan proses classification. Pengayakan primer (Gambar 2.8)
dipakai pada awal proses untuk menyiapkan batubara kotor agar ukurannya sesuai dengan
7/30/2019 Pedoman Teknis Pengolahan Batubara
11/21
operasi pencucian
Alat yang dipakai untuk pengayakan biasanya ayakan getar (vibrating screen). Hasil yangdiperoleh berupa kelompok batubara dengan berbagai klasifikasi ukuran seperti :
a. Fraksi +125 mm atau tertahan pada pengayak berukuran 125 mm digunakan untuk operasi
kominusi.
b. Fraksi -125 mm atau lolos pada pengayak berukuran 125 mm digunakan untuk operasipencucian dengan alat Jig.
c. Fraksi -125mm +6mm untuk operasi pencucian dengan alat Dense Medium Bath.
d. Fraksi -50mm +0.5mm untuk operasi pencucian dengan alat Dense Medium Separator.e. Fraksi -0.5mm untuk operasi pencucian dengan alat Flotasi.
Pengayak sekunder biasanya dipakai untuk mengayak material diantara dua bagian tertentu dan
jika pemisahan middling diperlukan. Contohnya seperti diperlihatkan pada (Gambar 2.14) dari
umpan batubara yang berukuran -125 mm diayak dengan pengayak -16 mm dan + 0.5 mm.
Fraksi yang lolos 0.5 mm (-0.5 mm) langsung dialirkan ke sirkuit flotasi namun yang tidak lolos
16 mm (+16 mm) akan kembali dilakukan kembali penggerusan hingga ukurannya -16 mm +0.5mm dan siap dipasarkan. Tetapi bila diperlukan, fraksi yang berukuran -125 mm + 16 mm ini
dapat dicuci kembali dalam dense medium bath untuk memisahkan fraksi batubara bersihnyadari middling. Setelah batubara menjadi bersih dapat pula dilakukan pengayakan untuk
mengelompokannnya secara terpisah-pisah sesuai dengan ukuran yang dikehendaki.
2. Pengayak dewatering
Pencucian menggunakan alat Dense Medium Bath menggunakan media berat dan air sebagai
pemisah antara batubara kotor dan bersih. Pengayak dewatering digunakan untuk mengurangikadar moisture yang terdapat pada batubara dan mengambil kembali medium berat yang telah
digunakan. Pengayak dewatering dapat berupa pengayak statis atau getar. Terkadang digunakan
kedua pengayak tersebut dengan menempatkan sebuah Sieve Bend atau pengayak dewatering
statis sebelum pengayak dewatering getar. Jika digunakan pengayak dewatering getar duatingkat, pengayak pada bagian atas akan mengayak partikel kasar dan pengayak bagian bawah
akan melakukan proses dewatering yang lebih efektif.
Sistem pencucian yang memakai suspensi media berat berupa magnetite halus yang akan dibahaspada subbab pencucian dengan media berat. Magnetite tersebut setelah pencucian sebagian
terbawa oleh batubara maupun pengotornya, oleh karena itu magnetite harus diambil kembali
agar bisa digunakan ulang. Pengambilan kembali magnetit ini dilakukan denga menggunakanpengayak Deck Wedge Wire. Caranya sama dengan pemakaian pengayak dewatering tetapi
digunakan penyemprot air untuk membilas sebanyak mungkin magnetite.
Gerakan partikel di sepanjang permukaan pengayak dan getaran pengayak menyebabkan
batubara seolah-olah mengalir di dalam air. Partikel akan turun di sela-sela partikel besar kebawah hingga permukaan pengayak. Proses ini disebut stratifikasi yang merupakan dasar dari
operasi pengayakan. Kemungkinan lolosnya partikel melalui lubang pengayak, setelah
stratifikasi, disebut probabilitas pemisahan. Pada (Gambar 2.16) ditunjukan proses stratifikasi
partikel lolos dengan kecepatan alir lolos dan panjang pengayak sebagai sumbu-sumbunya.
Hal yang perlu diperhatikan pada saat melakukan desain dan konstruksi pengayak adalah
7/30/2019 Pedoman Teknis Pengolahan Batubara
12/21
efisiensi harus semaksimal mungkin, pemakaian tenaga per ton batubara, rangka harus kuat dan
perawatan seefisien mungkin. Efisiensi pengayak harus dikaitkan dengan tujuannya yaitu apakahuntuk mengeluarkan partikel kecil atau mengurangi kadar air atau apakah untuk membagi
menjadi beberapa kelompok ukuran. Efisiensi dapat dinyatakan pada persamaan 2.1
...... (2.1)
Beberapa faktor yang mempengaruhi efisiensi dan kapasitas pengayakan adalah:a. Analisis ukuran umpan. Partikel yang paling sulit dipisahkan adalah partikel yang ukurannya
mendekati ukuran pemisahan.
b. Panjang dan lebar pengayak.Semakin panjang pengayak maka semakin besar kemungkinanuntuk lolos dan semakin lebar pengayak maka semakin banyak kapasitas yang dapat ditampung.
c. Luas total lubang pengayak. Hal ini dipengaruhi oleh jenis bahan pengayak dan jarak antar
lubang.d. Kemiringan pengayak
e. Kecepatan gerak (getar) pengayak.
f. Amplitudo pengayak.
g. Hambatan pada daerah pengayak.
h. Kadar lengas dalam umpan.i. Tonnase pengumpanan dalam pengayak.
2.7 Proses Pencucian Batubara
Proses pencucian batubara dapat menggunakan dua prinsip pemisahan, yaitu :
a. Pemisahan batubara murni dengan pengotornya berdasarkan sifat densitas relatifnya. Batubara
murni mempunyai densitas sekitar 1,3 sedangkan pengotornya mempunyai densitas relativediatas 2,2.
b. Pemisahan batubara murni dengan pengotornya berdasarkan sifat ketertarikannya
permukaannya terhadap air. Batubara mempunyai sifat tidak tertarik terhadap air (hydrophobic)sementara pengotornya bersifat tertarik terhadap air (hydrophilic).
Prinsip fisika yang dipakai di dalam operasi pemisahan batubara bersih dari pengotornya
berdasarkan densitas relatifnya adalah dengan prinsip endap-apung (float and sink). Proses
dimana partikel mengendap ke dasar fluida dan membentuk endapan disebut settling. Teoripengendapan bebas (free setling) dipakai untuk operasi pemisahan partikel batubara dari
pengotornya dengan cara diendapkan di dalam suatu larutan yang densitas relatifnya di antara
densitas relatif batubara dan densitas relatif pengotor. Operasi pemisahan dengan carapengendapan tidak mungkin dilakukan dalam kondisi pengendapan bebas karena ada partikel-
partikel lain di dalam larutan yang mempengaruhi kecepatan pengendapan, kondisi pengendapan
yang sebenarnya adalah pengendapan terintangi (hindered settiling). Pengendapan terrintangidipengaruhi oleh sifat fisik partikel misalnya ukuran partikel, kekentalan larutan, dan densitas
relatif partikel-partikel yang terlibat.
Batubara yang datang dari muka penambangan biasanya terdiri dari batubara bersih yang
bercampur dengan sejumlah pengotor yang densitasnya lebih tinggi daripada densitas batubaraseperti shale, batu-batuan dan clay, yang harus dipisahkan di pabrik pencucian sebelum batubara
dikirim ke pembeli. Alat-alat yang dipakai pada operasi pemisahan yang bekerja pada perbedaan
densitas meliputi launder, meja goyang (shaking table) dan jig. Alat-alat ini bekerja dengan
bantuan gerakan air, baik secara horizontal, atau vertical, atau keduanya. Faktor yangmempengaruhi efisiensi proses alat-alat ini antara lain ukuran dan bentuk partikel.
Larutan yang digunakan di laboratorium biasanya berupa larutan organic. Prinsip endap-apung
7/30/2019 Pedoman Teknis Pengolahan Batubara
13/21
7/30/2019 Pedoman Teknis Pengolahan Batubara
14/21
yang tidak stabil dan sebaliknya partikel halus menghasilkan kondisi yang lebih stabil. Waktu
yang diperlukan oleh media padat untuk mengendap adalah ukuran kestabilan suatu suspensinya.Semakin kecil densitas relatif partikel, semakin stabil pula suspensinya. Kestabilan suspensi
penting artinya untuk operasi konsentrasi batubara sehingga padatan tidak mudah mengendap.
Konsentrasi magnetit yang tinggi membuat media menjadi kental. Slimes, yaitu partikel tanah
liat yang amat halus akan menurunkan densitas relatif setiap suspensi magnetit dan untukmempertahankan densitas relatif perlu ditambahkan lebih banyak magnetit. Dengan demikian,
konsentrasi akan naik dan timbul masalah viskositas atau kekentalan. Untuk memperoleh media
yang stabil, laju-endap media harus serendah mungkin. Persamaan pengendapan (persamaan 2.2)menunjukkan bahwa:
.......................(2.2)
Maka laju endap dapat diperkecil dengan cara memperkecil diameter partikel (d), memperkecildensitas relatif media padat ), dan memperbesar tahanan fluida (R).
Suspensi yang kental bersifat tidak mudah mengalir. Bila suatu media berubah menjadi kental,
maka partikel shale akan terapung di permukaan media. Peristiwa ini bukan karena densitas
relatif media lebih tinggi daripada densitas shale, tetapi karena media terlalu tebal dan lengket
untuk bisa mengendapkan shale. Karena shale mudah pecah oleh tekanan air menjadi lumpur.Suspensi ini sangat stabil dan merupakan slimes yang dikenal dalam operasi preparasi batubara,
dapat dibentuk menjadi media yang murah. Magnetit adalah mineral yang jauh lebih kerasdaripada shale dan tidak aktif terhadap air. Densitas relatifnya dua kali shale. Suspensi magnetit
dalam air jauh kurang kental dibandingkan dengan shale, dan magnetit tidak membentuk slime.
Densitas relatif suspensi merupakan fungsi dari densitas relatif padat dan fungsi dari
konsentrasinya. Yang terakhir ini dipengaruhi oleh ukuran partikel media padat. Dalam garisbesarnya, semakin kasar partikel maka semakin tinggi konsentrasi yang dapat diijinkan tanpa
harus menaikkan kekentalan sampai ke tingkat tertentu yang dapat menyebabkan separasi
menjadi tidak efisien. Konsentrasi material halus yang terlalu tinggi menimbulkan masalahviskositas, sedangkan konsentrasi yang terlalu rendah menyebabkan ketidakstabilan. Pada saat
menimbang media mana yang akan digunakan untuk pemisahan media berat harus
memperhatikan semua faktor di atas, termasuk pengaruh slimes yang mungkin dihasilkan dari
lapisan batubara.
2.7.1 Dense Medium Separator
Dense Medium Separator atau DMS merupakan alat pemisah mineral dan batubara berdasarkanspecific gravity yang dikenal juga dengan proses sink and float (tenggelam dan terapung).
Specific gravity media yang digunakan untuk pemisahan DMS merupakan specific gravity
medium yaitu terletak diantara specific gravity mineral tenggelam dan mineral terapung. Mediaini bercampur dengan air dan untuk membentuk media ini digunakan magnetite atau fero-silicon.
DMS digunakan untuk pemisahan batu bara dengan syarat tidak boleh ada material halus karena
jika material ini bersatu dengan air akan membentuk density yang tinggi dan lebih kental. Proses
ini menghasilkan dua produk :a. Sink Product : batu bara yang berat ( tidak diinginkan )
b. Float Product : batu bara yang ringan ( yang dikehendaki )
7/30/2019 Pedoman Teknis Pengolahan Batubara
15/21
Perbedaan sink dan float, jika kita mempunyai batu bara yang densitasnya 2,8 dan 1,4 dan yang
diinginkan densitasnya sebesar 1,4 maka dipakai media dengan densitas 1,7. Maka batu bara
yang densitasnya 1,4 ini akan mengapung dan dinamakan float sedangkan yang mengendapterdiri dari kotoran dan slate disebut sink.
Media pemisah yang dapat dipakai antara lain :
a. Air + magnetit halus dengan kerapatan 1,252,20 ton/m3.b. Air + ferrosilikon dengan kerapatan 2,903,40 ton/m3.
c. Air + magnetit + ferrosilikon dengan kerapatan 2,202,90 ton/m3.
d. Larutan berat seperti Tetra Bromo Ethana ( berat jenis = 2,96), bromoform (berat jenis = 2,85)dan methylene iodida (berat jenis= 3,32). Tetapi larutan berat ini harganya mahal, oleh sebab itu
hanya dipakai untuk percobaan-percobaan di laboratorium.
Peralatan yang biasa dipakai adalah gravity dense/heavy medium separators yang berdasarkanbentuknya ada 2 (dua) macam, yaitu :
1. Drum separator karena bentuknya silindris.
2. Cone separator karena bentuknya seperti corongan.
Pada operasi skala industri, penggunaan suspensi padatan halus dalam air mempunyai masalah
tersendiri, diantaranya adalah teknik untuk mempertahankan suspensi yang stabil dan metodauntuk mengambil kembali media halus untuk sirkulasi ulang. Pada umumnya kehilangan media
terjadi karena terlalu halusnya media berat, akibat gesekan dengan benda padat lainnya, sehingga
sulit untuk ditangkap oleh magnetic separator.
Salah satu teknik pemisahan metoda berat yang dipakai di dunia industri adalah dense medium
bath. Bak media berat mampu menerima batu bara sebagai ukuran. Ukuran terbesar dapat lebih
besar dari 150mm. Penentuan ukuran partikel terbesar tergantung dari struktur lapisan batu bara
atau lapisan yang ditambang. Bila batu bara hanya terdiri dari satu lapisan saja dan shale yangdikandungnya sedikit, partikel berukuran 150mm akan dipisahkan pada kadar abu 10%. Salah
satu keuntungan apabila batu bara yang diolah berukuran kasar, dapat mengurangi jumlah batu
bara halus yang harus diolah untuk pabrik preparasi, dan kandungan lengas yang rendah padaproduk akhir. Semakin kecil ukuran partikel terbesar yang datang dari penambangan semakin
http://1.bp.blogspot.com/-1Q1OACRdWuM/T2l32aG8y5I/AAAAAAAAAQo/BX2fAcP1xSg/s1600/batubara5.JPG7/30/2019 Pedoman Teknis Pengolahan Batubara
16/21
banyak batu bara halus yang masuk ke umpan. Lebih dari itu, operasi peremukan dilakukan
dengan tujuan memperoleh ukuran partikel sesuai dengan spesifikasi pasar, operasi materialreject tidak perlu dilakukan. Faktor penting dalam operasi berbagai dense medium system
didasarkan pada magnetite dan efisiensi recovery magnetite yang digunakan lagi.
Karena laju endap partikel kasar lebih besar dari pada partikel halus maka partikel-partikel keciljumlahnya harus dibatasi. Laju endap partikel harus lebih besar dari nilai minimum tertentu agar
partikel mengendap dalam waktu yang tepat. Dengan demikian dense medium bath baik untuk
digunakan sebagai operasi pemisahan partikel kasar. Ukuran partikel terbesar yang dapatditerima dalam suatu siklus proses pemisahan media berat akan berbeda dari satu pabrik ke
pabrik yang lain. Batu bara yang baru ditambang biasanya dilewatkan ke atas pengayak untuk
membuang fraksi halus sebelum dimasukkan ke operasi pemisahan. Dense medium bathmenghasilkan tiga produk akhir yaitu batu bara bersih, reject, dan middling.
Di dalam bak, batu bara bersih akan terapung, mengalir menuju keujung pembuangan bak untuk
kemudian dikeluarkan. Setelah meninggalkan bak, media dipisahkan dari batu bara bersih
dengan cara melewatkannya diatas pengayak drain lalu disemprot dengan air untuk membilassisa media yang masih tertinggal sehingga diperoleh produk yang tidak terkontaminasi. Setelah
dipisahkan dan dibilas, batu bara bersih diremuk untuk memperoleh ukuran sesuai dengankebutuhan pasar. Material reject dibilas di pengayak rinse sebelum dibuang agar media yang
terbawa bisa diambil kembali.
Bak media berat yang dipakai dalam proses pencucian dibagi atas dua kelas, yaitu bak dalam danbak dangkal. Bak dalam biasanya memerlukan lebih banyak media dari pada bak dangkal. Hal
ini tidak terlalu mempengaruhi jalannya operasi. Jenis bak yang termasuk Bak dalam ada tiga
macam, yaitu Chance Cone, Barvoys, dan Drewboy. Jenis yang termasuk ke dalam jenis bakdangkal yaitu Leebar, Wemco, dan Tromp Shallow.
2.7.2 Dense Medium Cyclone
Cyclone adalah alat untuk melakukan klasifikasi dengan memanfaatkan gaya sentrifugal.Klasifikasi adalah proses pemisahan partikel berdasarkan kecepatan pengendapannya dalam
suatu media. Cyclone terdiri dari sebuah kerucut yang atasnya terpotong dan diletakanterbalik,
sebuah silinder di bagian atasnya dan sebuah saluran untuk memasukan umpan dibagian atasyang diperlihatkan pada Gambar 2.18. Di dalam cyclone, umpan akan terbagi menjadi dua
bagian yaitu overflow dan underflow. Overflow dikumpulkan pada sebuah tabung, yang disebut
vortex finder, yang letaknya di tengah menembus bagian atas cyclone. Underflow dikeluarkanmelalui sebuah lubang di ujung bawah kerucut. Tempat keluarnya underflow dinamakan sebagai
apex atau spigot.
Gambar 2.18 Skema cyclone
Siklon adalah alat untuk melakukan pemisahan berdasarkan ukuran partikel (classifyinng), untuk
pengurangan kadar lengas (dewatering) dan untuk pencucian batubara. Pada (Gambar 2.19)ditunjukan skema dan cara kerja siklon. Batubara memiliki berat jenis antara 1,35 dan 1,5,
sedangkan pengotor/ reject memiliki spesifik gravity sebesar 2,1-2,3. Siklon mampu
7/30/2019 Pedoman Teknis Pengolahan Batubara
17/21
memisahkan batubara secara efektif sampai ukuran yang relatif kecil, lebih kecil dari ukuran
yang bisa diolah dengan bak media berat. Kegunaan lain siklon adalah untuk memisahkanbatubara halus di dalam suspensi air pada ukuran partikel 0 2 mm, alatnya disebut Siklon
Klasifikasi (Classifying Cyclone). Selain itu untuk pencucian batubara adalah siklon media berat
(Dense Medium Cyclone). Siklon ini menggunakan media berat yang sama dengan yang dipakai
di dalam bak media berat, yaitu menggunakan media magnetit. Kedua alat ini sangat efisien danmampu membersihkan partikel batubara sampai ukuran 0,5 mm.
Gaya gravitasi pada cyclone sangat sedikit pengaruhnya dibandingkan dengan gaya-gaya lain.Karenanya, cyclone dapat bekerja hampir dalam segala posisi dan bahkan dapat dioperasikan
secara terbalik, yakni apex berada di atas. Gaya-gaya utama yang bekerja di dalam cyclone
adalah gaya sentrifugal dan gaya drag. Setiap partikel yang ada dalam cyclone akan mengalamidua gaya yang saling berlawanan arah tersebut. Gaya sentrifugal mengarah ke luar sedangkan
gaya drag mengarah ke dalam. Partikel besar akan mengalami gaya sentrifugal yang lebih besar
dibandingkan gaya drag sehingga akan terlempar ke arah dinding, mengikuti arus spiral ke arah
bawah dan keluar melalui lubang apex sebagai underflow. Hal yang sebaliknya terjadi pada
partikel kecil. Gaya sentrifugal tidak cukup kuat untuk mendorong partikel ke arah luar sehinggabergerak di spiral dalam yang bergerak ke atas dan keluar sebagai overflow.
Gambar 2.19 Skema dan cara kerja dense medium cyclone
Operasi pemisahan dengan siklon media berat lebih menguntungkan daripada bak media beratkarena :
a. Operasi pemisahan lebih cepat; untuk selisih densitas yang sama antara partikel dan media
berat, laju endap partikel shale lebih tinggi.b. Operasi pemisahan lebih efisien; untuk laju endap yang sama, selisih densitas antara partikel
dan media lebih kecil.
c. Mampu mengolah partikel kecil; untuk laju endap yang sama dan selisih densitas yang sama
antara partikel dan media, ukuran partikel yang diolah bisa lebih kecil.Dilihat dari ukurannya, siklon media berat memiliki kapasitas kerja yang tinggi khususnya untuk
ukuran diameter siklon 510 mm, dan 610 mm, dengan kapasitas masing-masing 45 ton/jam dan
68 ton/jam.Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja siklon adalah :
1. Diameter Siklon
Semakin besar diameter siklon, semakin tinggi kapasitasnya. Pada umumnya, semakin kecilpartikel yang akan dikurangi kadar airnya, semakin kecil diameter siklon. Tetapi, karena
kapasitasnya juga berkurang, maka semakin banyak siklon yang dibutuhkan untuk memenuhi
kebutuhan sirkuit.
2. Sudut KerucutSemakin sedikit sudut kerucut, semakin tinggi kapasitasnya dan semakin akurat pemisahan
ukurannya. Sudut kerucut yang biasa digunakan adalah :
a. 12o15o untuk klasifikasi
b. 14o20o untuk pengentalanBila sudut kerucut membesar, pemisahan berdasarkan ukuran sedikit demi sedikit akan berubah
menjadi pemisahan berdasarkan densitas.
7/30/2019 Pedoman Teknis Pengolahan Batubara
18/21
3. Ukuran Lubang Umpan, Lubang Overflow, dan Lubang Underflow
Pada umumnya, ukuran lubang underflow akan menentukan kekentalan dan aliran produk yangtelah dikentalkan; semakin besar lubang ini, semakin besar debit alirannya dan semakin besar
jumlah partikel di dalam underflow. Akan tetapi, pada saat yang sama, kekentalan partikel akan
menurun dan jumlah partikel halus di dalam underflow akan meningkat. Lubang overflow yang
lebih besar (yakni, diameter vortex finder) akan meningkatkan volume aliran, kekentalan produkdan ukuran partikel terbesar di dalam overflow.
4. Panjang Bagian Silinder
Panjang saluran vortex finder harus seimbang dengan panjang bagian silinder dan posisinya lebihrendah dari lubang umpan. Efisiensi pemisahan berdasarkan ukuran berbanding lurus dengan
panjang bagian silinder.
5. Tekanan PengumpananTekanan pengumpanan pada siklon berpengaruh terhadap volume yang diolah dan pada akhirnya
akan mempengaruhi efisiensi kerja. Semakin besar tekanan berarti kapasitas semakin besar,
pemisahan semakin efisien, cut point semakin kecil. Akan tetapi, bertambah besarnya tekanan
akan membuat alat cepat aus
6. Kekentalan UmpanDensitas umpan yang mengalir dari sirkuit flotasi menuju ke siklon pengental biasanya berkisar
antara 20% - 25% dan dikentalkan hingga mencapai kira-kira 30% - 40% di dalam siklonpengental.
7. Ukuran Partikel
Efisiensi klasifikasi diukur berdasarkan jumlah partikel halus yang masuk underflow dan jumlah
partikel kasar yang masuk ke overflow. Sedangkan efisiensi pengentalan dapat diukurberdasarkan jumlah partikel dari berbagai ukuran (tetapi biasanya partikel halus) di dalam
overflow.
8. Efisiensi KlasifikasiEfisiensi klasifikasi di dalam siklon dipengaruhi oleh densitas relatif karena gaya yang bekerja
pada partikel besar yang densitas relatifnya rendah sama dengan gaya yang bekerja pada partikel
kecil dengan densitas relatif tinggi.
9. Penempatan dan Operasi Siklon Media BeratSiklon media berat umumnya dipasang miring membentuk sudut tertentu dengan bidang
horizontal. Penempatan seperti ini membuat diameter apex orifice menjadi lebih besar dan
mengurangi head loss karena overflow tidak perlu mengalir secara vertikal. Media dan batubaradimasukkan ke dalam siklon dengan perbandingan sekitar 5:1. Pipa overflow, yang disebut
vortex finder mengarah ke penampung overflow. Sudut kerucut di ujung spigot biasanya berkisar
14o hingga 20o. Sudut tumpul dipakai untuk proses pemisahan batubara dan shale pada siklonair. Sedang sudut lancip dipakai pada jenis siklon klasifikasi dan siklon pengental.
Media berat yang digunakan untuk pemisahan bersifat abrasif karena itu, siklon dibuat dari
campuran besi dan nikel yang keras (Ni-hard) atau dari bahan yang tahan panas dan tahan karat
seperti nitride nonded silicon carbide atau sintered alumina. Siklon media berat biasanya bekerjapada tekanan pemompaan sebesar 70 hingga 100 kPa (10-14 psi).
2.7.3. Konsentrator Spiral
Konsentrator spiral merupakan alat yang digunakan dalam pencucian batubara halus. Dalammengolah batubara halus biasanya terdapat masalah dalam pengelolahan limbah. Namun, di lain
pihak berdasarkan prinsip keekonomisan maka batubara halus harus diolah. Tentunya produk
7/30/2019 Pedoman Teknis Pengolahan Batubara
19/21
hasil pencucian harus memuaskan konsumen. Sejauh ini, proses pencucian batubara halus
dengan konsentrasi gravitasi yang menghasilkan batubara bersih yang lebih baik adalah spiral.
Gambar 2.20 Konsentrator spiral
Ukuran batubara yang efektif diolah di spiral adalah antara -3mm +0.075m, yaitu di antaraukuran yang efektif untuk Dense Medium Cyclone dan ukuran yang efektif diolah dalam froth
flotation. Pada prinsipnya ukuran yang diolah dalam spiral ini adalah batubara halus untuk DMCdan batubara kasar untuk pemisahan secara flotasi.
Keuntungan dari konsentrator spiral meliputi:a. Kemampuan untuk ditingkatkan kualitas (high upgrading capability)
b. Operasi relatif mudah
c. Murah
d. Lebih mobile
e. Ramah lingkungan dan tanpa reagen kimiaTerdapat berbagai jenis spiral yang digunakan dalam pengolahan batubara, salah satunya adalah
Humprey Spiral. Humphrey Spiral merupakan jenis spiral yang paling awal, spiral ini digunakanuntuk memisahkan komponen-komponen padat dalam slurry berdasarkan perbedaan berat jenis.
Pada saat proses terdapat tiga gaya utama yang bekerja yaitu gaya sentripetal, gaya dorong air,
dan gaya gesek.
Adapun prinsip pemisahan pada alat ini adalah :
a. Partikel yang lebih ringan cenderung bergerak ke arah yang berjari-jari lebih besar (lingkaran
luar) karena pengaruh gaya sentripetal.b. Partikel yang lebih berat mengalami gaya sentripetal yang lebih kecil, sehingga ketika
didorong dengan air, partikel akan bergerak pada lingkaran dalam (dekat dengan pusat putaran).
c. Pada bagian bawah spiral, terdapat slot atau chanel pemisah. Jumlahnya disesuaikan dengan
kebutuhan
2.8. Operasi Dewatering BatubaraProses pencucian batubara selalu menggunakan air sebagai medium untuk pemisahan dan
pengangkutan. Sebelum dikirim ke konsumen, air yang terdapat pada batubara harus dikurangi
(dewatering) hingga tingkat tertentu. Air dalam batubara menimbulkan beberapa kerugiandiantaranya mengurangi nilai kalori dalam batubara, mengurangi efisiensi karbonisasi dalam
pembuatan kokas dan mengakibatkan terjadinya sticking dan bridging.
Oleh karena itu, tujuan dari proses dewatering adalah :a. Mengambil kembali air dalam tailing dari hasil flotasi untuk digunakan kembali (Reuse Water)
b. Mengambil padatan reject dalam tailing dari hasil flotasi
Ada dua jenis lengas (moisture) pada batubara yaitu lengas bebas (free moisture) dan lengastertambat (Inherent moisture). Air yang dapat dihilangkan pada tahap ini hanyalah lengas bebas
(free moisture), bukan lengas inherent. Penyesuaian kadar air sebelum batubara keluar dari
7/30/2019 Pedoman Teknis Pengolahan Batubara
20/21
pabrik pencucian merupakan langkah penting dalam sistem keseluruhan. Pengurangan kadar air
juga dilakukan pada bahan pengotor dengan tujuan mendapatkan air untuk digunakan kembalidan mengurangi kadar air di pengotor sehingga mengurangi jumlah tailing pond.
Kemampuan air untuk menempel pada batubara tergantung pada ukuran partikelnya, semakin
luas permukaan partikel maka semakin banyak air yang akan menempel. Partikel batubara yangberukuran kecil mempunyai titik kontak yang lebih banyak daripada partikel besar sehingga
lebih banyak terkena air. Oleh karena itu pengurangan air harus dilakukan berdasarkan ukuran
partikel. Jika kumpulan batubara terdiri dari partikel yang hampir sama ukurannnya, maka akanada sejumlah ruang antar partikel (void) dimana air bisa lolos dan meresap kebawah. Bila
kumpulan batubara terdiri dari partikel yang berbeda ukurannya, maka ruang bebas antara
partikel besar akan terisi oleh partikel kecil sehingga menghambat air untuk lolos pada celahtersebut.
Alat yang digunakan pada tahap ini antara lain adalah siklon pengental klasifikasi, filter drum
vakum, filter disc vakum dan screen bowl centrifuge.
2.8.1. Siklon Pengental dan Klasifikasi
Siklon atau cyclone selain dapat digunakan untuk melakukan pemisahan berdasarkan densitasjuga dapat melakukan pemisahan berdasarkan ukuran partikel dengan merubah sudut kerucutnya.
Sudut kerucut siklon klasifikasi lebih kecil daripada yang dipakai untuk pemisahan berdasarkan
densitas. Skema dari cyclone diperlihatkan pada Gambar 2.21.
Gambar 2.21 Skema Cyclone
Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja siklon adalah :
1. Diameter siklon. Semakin besar diameter siklon maka semakin tinggi kapasitasnya.
2. Sudut kerucut siklon. Semakin kecil sudut kerucut maka semakin tinggi kapasitasnya dan
semakin akurat pemisahan ukurannya. Sudut kerucut yang digunakan untuk klasifikasi adalah120150, sedangkan untuk pengentalan adalah 140200. Bila sudut kerucut membesar,
pemisahan berdasarkan ukuran sedikit demi sedikit akan berubah menjadi pemisahan
berdasarkan densitas.3. Ukuran lubang umpan, lubang overflow, dan lubang underflow.Ukuran lubang akan
menentukan kekentalan dan aliran produk yang telah dikentalkan.
4. Panjang silinder. Bagian silinder atas siklon harus cukup panjang agar memudahkan gerakanrotasi awal. Panjang saluran vortex finder harus seimbang dengan panjang bagian silinder dan
posisinya lebih rendah dari lubang umpan.
5. Tekanan pengumpanan. Tekanan berpengaruh terhadap volume yang diolah dan pada akhirnya
akan mempengaruhi efisiensi karena kapasitas menjadi semakin besar.6. Kekentalan umpan. Umpan yang mengalir mempunyai kekentalan berkisar 20-25% dan
dikentalkan hingga 30-40%.
7. Ukuran dan jenis partikel (batubara bersih atau kotor). Semakin kecil ukuran partikel maka
diameter siklon baik bekerja pada diameter kecil namun membutuhkan jumlah yang lebihbanyak.
7/30/2019 Pedoman Teknis Pengolahan Batubara
21/21
2.9 Pengolahan Limbah BatubaraLimbah pencucian batubara (disebut reject, refuse, atau tailing) harus dikurangi kadar airnya
sebelum dibuang. Pengurangan kadar air ini diperlukan agar air dapat digunakan kembali dalam
proses pencucian sehingga terjadi efisiensi, menghemat kolam pengendap yang diperlukan untuk
membuang reject, dan meminimalkan pencemaran lingkungan oleh limbah cair.Pengelolaan limbah pencucian batubara terdiri dari beberapa tahap. Tahapan pengelolaan limbah
pencucian batubara yang umum diawali dari proses pengayak lumpur (slurry screen), koagulasi,flokulasi, dan sedimentasi dalam kolam pengendap atau thickener. Pengayak lumpur adalahpengayak statik berupa anyaman kawat baja halus dengan ukuran lubang antara 1 mm hingga
0,125 mm. Cara kerjanya sederhana, pengayak lumpur dipasangkan pada pipa yang mengalirkan
limbah pencucian. Partikel padat yang tidak dapat melewati lubang ayakan akan tertahan.
Proses selanjutnya adalah koagulasi. Di dalam limbah pencucian batubara umumnya banyak
terdapat ion-ion bermutan negatif. Akibat gaya saling tolak-menolak antar partikel bermuatan
negatif maka partikel akan selalu stabil di dalam air. Agar partikel dapat diendapkan makadiperlukan penambahan ion positif agar partikel menjadi bermuatan netral. Jadi yang dimaksud
koagulasi adalah proses pengendapan dengan penambahan ion bermuatan positif.
Setelah partikel bermuatan netral pengendapan partikel akan lebih mudah dilakukan. Prosesselanjutnya adalah flokulasi. Flokulasi adalah proses pengendapan dimana ditambahkan
sejumlah senyawa kimia (disebut flokulan) yang berfungsi untuk menggumpalkan partikel
sehingga partikel berukuran lebih besar dan proses pengendapan dapat berlangsung lebih cepat.Dalam proses flokulasi diperlukan pengadukan agar kemungkinan bertumbuknya partikel dengan
flokulan semakin besar.
Tahapan terakhir dalam pengelolaan limbah pencucian batubara adalah sedimentasi di dalam
kolam pengendap atau thickener. Perbedaan antara kolam pengendap dengan thickener adalah
pada kolam pengendap proses pengeluran endapan padat tidak terjadi secara kontinu sementara
pada thickener pengeluaran endapan padat terjadi secara kontinu.
http://3.bp.blogspot.com/-1QImwk3C3Fw/T2l32pK1vmI/AAAAAAAAAQw/Hxu76XEnfY8/s1600/batubara6.jpgRecommended