HARDGROVE GRINDABILITY INDEXHGI, adalah salah satu sifat fisik dari batubara yang menyatakan kemudahan batubara untuk di pulverise sampai ukuran 200 mesh atau 75 micron.HGI sangat penting bagi pengguna batubara di power plant yang menggunakan pulverized coal.HGI tidak dapat dijadikan indikasi atau simulasi performance dari suatu pulverizer atau milling secara langsung, karena performance milling masih dipengaruhi oleh kondisi operasional Milling itu sendiri, seperti Mill tention, Temperature primary air, setting classifier dan lain-lain. Namun demikian, HGI dapat dijadikan pembanding untuk batubara yang satu dengan lainnya mengenai kemudahannya untuk dimilling.

Sifat-Sifat HGINilai HGI dari suatu batubara, ditentukan oleh organik batubara seperti jenis maceral dan lain-lain.Secara umum semakin tinggi peringkat batubara, maka semakin rendah HGI nya. Namun hal ini tidak terjadi pada bituminous yang memiliki sifat cooking. Dimana untuk jenis batubara ini HGInya tinggi sekali, bahkan bisa mencapai lebih dari 100. Nilai HGI juga dapat dipengaruhi oleh dilusi abu dari penambangan. Secara umum penambahan abu dilusi dapat menaikan nilai HGI.Nilai HGI juga dapat dipengaruhi oleh kandungan moisture.

Pengujian HGIHGI ditest dengan menggunakan mesin hardgrove. Sample yang sudah digerus pada ukuran partikel tertentu kemudian dimasukan kedalam mesin hardgrove. Selanjutnya digerus dengan menggunakan bola baja pada putaran (revolusi) tertentu.Batubara hasil gerusan kemudian discreen pada ukuran 200 mesh. Jumlah yang lolos pada screen ukuran 200 mesh dijadikan data dan dikalkulasi dengan menggunakan hasil kalibrasi alat tersebut.

CONTOH KALKULASI DATA

Grafik Kalibrasi HGI

ULTIMATE ANALYSIS CARBON HYDROGEN OXYGEN SULFUR NITROGEN

Carbon, Hydrogen, Oxygen, NitrogenCarbon, Hydrogen, dan Oxygen merupakan unsur dasar organik pembentuk batubara.Sifat dari unsur-unsur tersebut mengikuti peringkat batubara. Semakin tinggi peringkatnya, semakin tinggi Carbonnya, semakin rendah hydrogen dan oxygennya.Sedangkan Nitrogen merupakan unsur yang bersifat bervariasi tergantung dari material pembentuk batubara. Sifatnya hampir sama dengan Sulfur.Dalam batubara peringkat tinggi, nitrogen terdapat dalam bentuk senyawa pyridine yang berasosiasi dengan struktur aromatik, sedangkan dalam batubara peringkat rendah, nitrogen ditemukan dalam bentuk senyawa amina dan terikat pada ikatan hidrokarbon alifatik.Nitrogen dalam batubara berasal dari tumbuhan pembentuk batubara tersebut atau sebagai hasil dari aktifitas bakteri pada saat pembentukan peat.

ULTIMATEDalam Geology Batubara, Ultimate digunakan sebagai parameter penentu peringkat dan evaluasi-evaluasi lainnya.Sedangkan pada utilisasi batubara, kandungan ultimate digunakan sebagai dasar perhitungan stoiciometri udara yang diperlukan untuk membakar batubara secara sempurna. Udara Yang diperlukan dalam Liter(1 atm, 20oC) / kg Batubara adalah: 35.8 ( 2.67 C+8.00 H+2.29 N+S-O)

Pengujian Carbon & HydrogenPrinsip Pengujian:COALCO2 + H2OCO2 absorber H2O absorberKoreksi CarbonateKoreksi MoistureGravimetri CO2Gravimetri H2

Carbon & Hydrogen

Pengujian NitrogenPrinsip Pengujian:N in COALdestruksiNH4+NH3Destilasi alkaliAlkalimetri / acidimetri

Nitrogen

Penentuan OksigenOksigen ditentukan tidak dengan analisa laboratorium, melainkan hasil kalkulasi pengurangan dari 100% dengan Moisture, Ash, Carbon, Hydrogen, Nitrogen, dan Sulfur% Oksigen = 100 (Moisture + Ash + Carbon + Hydrogen + Nitrogen + Sulfur)

ASH FUSION TEMPERATUREAsh Fusion Temperature adalah titik leleh abu batubara yang dinyatakan dalam temperature dalam berbagai kondisi pelelehan yaitu: Deformasi, Spherical, hemispherical, dan flow.Berdasarkan kondisi atmosphere pada pengujiannya AFT dibagi menjadi dua atmosphere, yaitu Reduksi dan Oksidasi.Mulai melelehTinggi = LebarTinggi = LebarTinggi < 1.6 mm

Sifat-Sifat AFTAsh Fusion dalam batubara sangat bervariasi, ada yang homogen dalam satu seam, ada juga yang sangat heterogen baik secara vertikal seam maupun secara lateral.Nilai AFT tergantung pada mineral matter yang dikandung oleh batubara.Pada batubara produksi, nilai AFT dapat dipengaruhi oleh dilusi atau material yang terbawa pada saat penambangan.AFT tidak selalu dapat dikorelasikan dengan ash analysis, karena sebenarnya abu yang di gunakan pada saat pengujian bentuknya bukan oksida semuanya. Melainkan masih dalam bentuk mineral.

Kristal abu di bawah SEM

Kegunaan nilai AFTAsh Fusion Temperature dalam utilisasi dijadikan indikasi karakteristik ash dalam pembakaran.Nilai AFT rendah tidak diinginkan dalam utilisasinya karena dianggap dapat menyebabkan slagging atau fouling pada pipa-pipa boiler.AFT juga digunakan dalam membuat rumus empiris untuk memprediksi kecenderungan terjadinya slagging dalam boiler.

Ash Fusion Temperature

Sifat Sifat Ash AnalysisAsh Analysis didalam batubara bersifat tidak typical dan bervariasi dari satu seam ke seam lainnya atau didalam seam itu sendiri.Kandungan komposisi abu tergantung pada unsur pembentuk batubara, dan juga dipengaruhi oleh abu yang berasal dari luar seperti dilusi atau material yang terbawa selama penambangan.Abu batubara dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu : Abu lignitic dan Abu Bituminous

Abu Lignitic = Fe2O3 < CaO + MgOAbu Bituminous = Fe2O3 > CaO + MgOASH ANALYSIS

Kegunaan Ash AnalysisSebagai indikator karakteristik abu didalam pembakaran batubara.Prediksi sifat-sifat abu berdasarkan ash analysis biasanya dinyatakan dalam beberapa formula seperti : Rasio Basa /Asam:

Slagging Factor : Basa / Asam X S(d)Fouling Factor : Basa / Asam x Na2OFe2O3 + CaO + MgO + K2O + Na2OSiO2 + Al2O3 + TiO2

Pengujian Ash AnalysisAsh Analysis sesuai dengan nama paramternya ditentukan dari abu batubara.Abu batubara setelah dipreparasi dan dilarutkan, kemudian diatomisasi dengan cara dibakar pada temperature tinggi, kemudian selama atomisasi disinari dengan radiasi lampu yang disesuaikan dengan unsur yang ditentukan Atom-atom unsur tersebut akan menyerap energi radiasi yang dipancarkan oleh lampu tersebut. Banyaknya energi yang diserap berbanding lurus dengan banyaknya atom yang terdapat dalam larutan tersebut.Dengan membandingkannya dengan grafik kalibrasi sample standar, maka kadar unsur dari batubara dapat ditentukan.

Pengujian Ash AnalysisLampuSampleAtomizerDetektorRadiasi sinar

ASH ANALYSIS

BASIS PARAMETERAIR DRIED BASIS (ADB)AS RECEIVED BASIS (ARB)DRY BASIS (DB)DRY ASH FREE (DAF)DRY MINERAL MATTER FREE (DMMF)

AIR DRIED BASISSemua parameter yang ditentukan dari sample batubara yang sudah di air dried dinyatakan dalam basis ADB

Air dried basis disebut juga as analysed atau as determined.

AS RECEIVED BASISAs Received Basis adalah basis yang menyatakan parameter kualitas batubara pada saat diterima.As Received Basis didasarkan pada kualitas batubara dengan kandungan Total Moisture.

(100-TM) P(ar) = P(adb) x ------------ (100-Mad)

P(ar) = Parameter (as received basis) P(adb) = Parameter (air dried basis) TM = Total Moisture Mad = Moisture (adb)

CONTOH KALKULASI(as Received Basis)TM: 25.5 % arIM: 16.4 % adbAsh: 4.7 % adbVM: 39.4 % adbFC: 39.5 % adbTS: 0.95 % adbCV: 5600 kcal/kg adbAsh (ar)= Ash(adb) x (100-TM)/(100-IM)Ash (ar)= 4.7 x (100-25.5)/(100-16.4) = 4.19 %CV (ar)= CV(adb) x (100-TM)/(100-IM)CV (ar)= 5600 x (100-25.5)/(100-16.4) = 4990 kcal/kg

DRY BASISDry Basis adalah basis dimana suatu parameter kualitas dikondisikan seolah-olah tidak mengandung moisture (kering)

(100) P(db) = P(adb) x ------------ (100-Mad)

P(db) = Parameter (dry basis) P(adb) = Parameter (air dried basis) Mad = Moisture (adb)

CONTOH KALKULASI(dry Basis)TM: 25.5 % arIM: 16.4 % adbAsh: 4.7 % adbVM: 39.4 % adbFC: 39.5 % adbTS: 0.95 % adbCV: 5600 kcal/kg adbAsh (db)= Ash(adb) x 100/(100-IM)Ash (db)= 4.7 x 100/(100-16.4) = 5.62 %CV (db)= CV(adb) x 100/(100-IM)CV (db)= 5600 x 100/(100-16.4) = 6699 kcal/kg

DRY ASH FREEAdalah basis untuk menyatakan suatu parameter kualitas batubara yang dikondisikan seolah-olah batubara tersebut tidak mengandung moisture dan ash. P(daf) = P(adb) x 100/(100-Mad-Ash)

P(daf) = Parameter (dry ash free basis) P(adb) = Parameter (air dried basis) Mad = Moisture (adb) Ash = Ash(adb)

CONTOH KALKULASI(dry ash free basis)TM: 25.5 % arIM: 16.4 % adbAsh: 4.7 % adbVM: 39.4 % adbFC: 39.5 % adbTS: 0.95 % adbCV: 5600 kcal/kg adbVM (daf)= VM(adb) x 100/(100-IM-Ash)VM (daf)= 39.4 x 100/(100-16.4-4.7) = 49.94 %CV (daf)= CV(adb) x 100/(100-IM)CV (daf)= 5600 x 100/(100-16.4-4.7) = 7098 kcal/kg

DRY MINERAL MATTER FREEAdalah basis untuk menyatakan suatu parameter kualitas batubara yang dikondisikan seolah-olah batubara tersebut tidak mengandung moisture dan mineral matterMM = 1.08 A + 0.55S P(dmmf) = P(adb) x 100/(100-Mad-1.08A-0.55S)

P(dmmf) = Parameter (dry mineral matter free) P(adb) = Parameter (air dried basis) Mad = Moisture (adb) A = Ash(adb) S = Sulfur (adb)

CONTOH KALKULASI(dry mineral matter free)TM: 25.5 % arIM: 16.4 % adbAsh: 4.7 % adbVM: 39.4 % adbFC: 39.5 % adbTS: 0.95 % adbCV: 5600 kcal/kg adbVM (dmmf ) = VM(adb) x 100/(100-IM-1.08Ash-0.55S)VM (dmmf) = 39.4 x 100/(100-1.08x4.7-0.55x0.95) = 50.51 %CV (dmmf)= 5600 x 100/(100-16.4-1.08x4.7-0.55x0.95) = 7179 kcal/kgCV (dmmf ) = CV(adb) x 100/(100-IM-1.08Ash-0.55S)

KONVERSI BASIS

Desire result

Given resultsAs analyzed(air dry)adAs received(as sampled)ARDry basis(DB)Dry, ash, free(DAF)Dry mineral matter free(Dmmf)As analyzed(air dry)ad-100- Mar

100- Mad100

100- Mad100

100- Mad A ad100

100- MadMmadAs received(as sampled)AR100- Mad

100- Mar-100

100- Mar100

100- Mar A ar100

100- MarMmarDry basis(DB)100 - Mad

100100-Mar

100-100

100- Adb100

100 MmdbDry, ash, free(DAF)100-Mad-Aad

100100-Mar-Aar

100100-Adb

100-100-Adb

100-MmdbDry mineral matter free(Dmmf)100-Mad-Mmad

100100-Mar-Mmar

100100-Mmdb

100100-Mmdb

100-Adb-