PENCUCIAN BATUBARA MENGGUNAKAN METODA FLOTASI …
Transcript of PENCUCIAN BATUBARA MENGGUNAKAN METODA FLOTASI …
PENCUCIAN BATUBARA MENGGUNAKAN METODAFLOTASI UNTUK MENURUNKAN KADAR
ABU DAN KADAR SULFUR BATUBARADI PT ATOZ NUSANTARA MINING
TUGAS AKHIR
Oleh:
DANANG SATRIA PRATAMA1410024427030
TEKNIK PERTAMBANGANYAYASAN MUHAMMAD YAMIN
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI(STTIND) PADANG
2018
PENCUCIAN BATUBARA MENGGUNAKAN METODAFLOTASI UNTUK MENURUNKAN KADAR
ABU DAN KADAR SULFUR BATUBARADI PT ATOZ NUSANTARA MINING
TUGAS AKHIR
Untuk memenuhi sebagian persyaratan Guna Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Oleh:
DANANG SATRIA PRATAMA1410024427030
TEKNIK PERTAMBANGANYAYASAN MUHAMMAD YAMIN
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI(STTIND) PADANG
2018
HALAMAN PERSETUJUAN TUGAS AKHIR
Judul :Pencucian Batubara Menggunakan Metoda Flotasi UntukMenurunkan Kadar Abu dan Kadar Sulfur Batubara Di PTAtoz Nusantara Mining
Nama :DANANG SATRIA PRATAMANPM : 1410024427030Program Studi : Teknik PertambanganJurusan : Teknik Pertambangan
Padang, Juli 2018Menyetujui :
Pembimbing I, Pembimbing II,
Jevie Carter Eka Putra, MT Riam Marlina, MTNIDK 8892970018 NUP. 9910676467
Ketua Prodi Ketua STTIND Padang,
Dr. Murad, MS, MT Riko Ervil, MTNIDN.0007116308 NIDN.1014057501
i
PENCUCIAN BATUBARA MENGGUNAKAN METODA FLOTASIUNTUK PENURUNAN KADAR ABU DAN KADAR SULFUR PADA
BATUBARA DI PT. ATOZ NUSANTARA MINING
Nama : Danang Satria PratamaNpm : 1410024427030Pembimbing I : Jevie C Eka Putra, MTPembimbing II : Riam Marlina, MT
RingkasanPT.Atoz Nusantara Mining (ANM), merupakan sebuah perusahaan
tambang Batubara dan Andesit, yang terletak di kecamatan IV Jurai, KabupatenPesisir Selatan, Provinsi Sumatera Barat. Tingginya pengotor batubaramengakibatkan menurunya kualitas batubara, salah satu usaha untuk menurunkankadar abu dan sulfur adalah dengan mencuci batubara tersebut, dan salah satumetoda yang dapat digunakan adalah metodaflotasi.
Pencucian batubara menggunakan metodaflotasi dengan campuranminyak tanah, garam dapur, alkohol, dan campuran minyak goreng, garam dapur,dan alkohol. Pada campuran minyak tanah, garam dapur dan alkohol mengalamipenurunan kadar abu dan sulfur sebanyak (8,98% dan 13,65%). Sedangkan padacampuran minyak goreng, garam dapur dan alkohol mengalami penurunan kadarabu dan sulfur sebanyak (27,32% dan 26,71%). Pencucian dengan rpm 1.339 lebihbagus dari pada rpm yang lainya. Nilai kalori pencucian dengan campuran minyakgoreng, garam dapur dan alkohol naik sebanyak (0,43%), sedangkan padacampuran minyak goreng, garam dapur dan alokohol mengalami penaikkansebanyak (5,994%).
Kata Kunci :Flotasi, batubara,high calory
ii
COAL WASHING USING FLOTATION METHOD FOR DECREASING ASHAND SULFUR CONTENT IN COAL AT PT. ATOZ NUSANTARA MINING
Nama : Danang Satria PratamaNpm : 1410024427030Pembimbing I : Jevie C Eka Putra, MTPembimbing II : Riam Marlina, MT
Abstract
PT Atoz Nusantara Mining(ANM), is a coal mining company and Andesite,located in the district, IV Jurai, Pesisir Selatan district, West Sumatera Province.The high coal impurities result in declining coal quality, content is to was thecoal, and one method that can be used is the flotation method..
Coal washing using flotation method with a mixture of korosane, salt,alcohol, and a mixture of cooking oil, with salt kitchend and alcohol. On themixture off korosane, salt kitche and alcohol decreased ash and sulfur as much(8,98% dan 13,65%). Where as in the mixture cooking oil, the salt, and alcoholhas decreased ash and sulfur as much as (27,32% dan 26,71%). Washing eith1,339 rpm is bettr than the other rpm. The value of calori leaching with a mixture0f kerosane, salt, and alcohol increased as much (0,43%) whilee in the cookingoil mixture, salt kitchen and alcohol icreased as much (5,994%(
Keywords : Flotation, coal, high calory
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT karena atas berkat,
rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini tepat pada
waktunya
Dalam penyelesaian tugas akhir ini penulis telah dimotivasi dan dibantu
oleh berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini, penulis dengan tulus
hati mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Kedua orang tuaku (Ayah dan Ama) terima kasih setulus-tulusnya telah
mendoakanku serta bantuan materinya, sehingga dapat menyelesaikan tugas
akhir ini.
2. Bapak Riko Ervil, MT selaku ketua Sekolah Tinggi Teknologi Industri
(STTIND) Padang.
3. Bapak Dr. Murad, MS, MT selaku ketua Prodi Teknik Pertambangan
4. Bapak Jevie C Eka Putra, MT Selaku pembimbing I
5. Ibu Riam Marlina, MT Selaku dosen pembimbing II
6. Bapak Wawan Selaku pembimbing Lapangan di PT Atoz Nusantara
Mining..
7. Seluruh dosen dan karyawan/karyawati Sekolah Tinggi Teknologi Industri
(STTIND) Padang.
8. Teman-teman mahasiswa/mahasiswi Sekolah Tinggi Teknologi Indutri
(STTIND) Padang, Khususnya Mahasiswa/Mahasiswi dari jurusan Teknik
Pertambangan
Dalam penulisan tugas akhir ini penulis menyadari masih terdapat banyak
kekurangan, oleh sebab itu penulis mengaharapkan saran dan kritikan yang
bersifat membangun dari semua pihak. Akhir kata peneliti mengucapkan terima
kasih dan semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat.
Padang, Juli 2018
Danang Satria Pratama
iv
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL
HALAMAN PERSETUJUAN SKRIPSI
HALAMAN PERSEMBAHAN
Abstrak....................................................................................................... i
Abstrack .................................................................................................... ii
Kata Pengantar ......................................................................................... iii
Daftar Isi .................................................................................................... iv
Daftar Gambar .......................................................................................... vi
Daftar Tabel .............................................................................................. vii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .......................................................................... 1
1.2 Identifikasi Masalah .................................................................. 4
1.3 Batasan Masalah ...................................................................... 5
1.4 Rumusan Masalah ..................................................................... 5
1.5 Tujuan Penelitian ...................................................................... 5
1.6 Manfaat Penelitian..................................................................... 6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Landasan Teori.......................................................................... 7
2.1.1 Tinjauan Umum Perusahaan .......................................... 7
2.1.2 Batubara .......................................................................... 9
2.1.3 Sulpur dalam batubara..................................................... 35
2.1.4 Kandungan Abu batubara................................................ 40
2.1.5 Pencucian batubara.......................................................... 41
2.1.6 Teknik Pengambilan Sampling ..................................... 49
2.2 Kerangka Konseptual ............................................................... 51
v
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Jenis Penelitian.................................................................... 53
3.2 Tempat dan waktu penelitian .............................................. 53
3.3 Variabel Penelitian .............................................................. 56
3.4 Data dan Sumber data ......................................................... 56
3.5 Alat dan Bahan……. ........................................................... 57
3.6 Teknik pengumpulan dan analisis data…. .......................... 59
3.7 Kerangka Metodologi ......................................................... 61
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
4.1 Pengumpulan Data ............................................................. 63
4.2 Pengolahan Data................................................................. 64
BAB V ANALISA DATA
5.1 Analisa hasil setelah pencucian batubara dengan
sebelum Pencucian batubara menggunakan
campuran: alkohol, garam dapur dan minyak tanah ........ 69
5.2 Analisa hasil setelah pencucian batubara dengans
ebelum Pencucian batubara menggunakan
campuran: alkohol, garam dapur dan minyak
goreng ............................................................................... 70
5.3 Analisa hasil rpm flotasi dalam mengurangi kadar
abu dan sulfur Pada batubara ........................................... 70
BAB VI PENUTUP
6.1 Kesimpulan......................................................................... 72
6.2 Saran .................................................................................. 73
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 74
LAMPIRAN
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tahap penggambutan dan tahap pembatubaraan serta
faktor-faktor yang mempengaruhinya......................................... 12
Gambar 2.2 Evolusi tumbuhan di dunia.......................................................... 15
Gambar 2.3 Proses pembatubaraan................................................................. 18
Gambar 2.4 Rank batubara.............................................................................. 20
Gambar 2.5 Alat DMS .................................................................................... 42
Gambar 2.6 Sistem kerja alatJig .................................................................... 43
Gambar 2.7 Sistem kerja selflotasi ................................................................ 48
Gambar 2. 8 Bagan Kerangka Konseptual ...................................................... 51
Gambar 3.1 Lokasi PT Atoz Nusanta Mining .............................................. ` 54
Gambar 3.2 Peta kesampaian daerah PT. Atoz Nusanta mining .................... 55
Gambar 3.3 Sel Flotasi ................................................................................... 57
Gambar 3.4 Diagram alir penelitian................................................................ 62
Gambar 4.1 Diagram penurunan kadar abu dan sulfur pada sampel
minyak Tanah.............................................................................. 64
Gambar 4.1 Diagram penurunan kadar abu dan sulfur pada sampel
minyak Goreng ........................................................................... 66
Gambar 4.3 Diagram rpm pencucian dengan campuran Minyak tanah
dan Minyak goreng .................................................................... 67
Gambar 4.4 Diagram nilai kalori ................................................................... 68
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Data Primer ........................................................................................ 63
Tabel 4.2 Data Sekunder… ................................................................................ 64
Tabel 4.3 Hasil pencucian batubara menggunakan campuran Minyak tanah,
garam dapur dan alcohol .................................................. .......... 64
Tabel 4.4 Hasil pencucian batubara menggunakan campuran Minyak goreng,
garam dapur dan alcohol ................................................................. 65
Tabel 4.5 Hasil Rpm sel flotasi pada pencucian batubara dengan campuran:
Minyak tanah, minyak goreng, garam dapur dan alcohol................ 66
Tabel 51. Kadar abu, sulfur dan nilai kalori batubara ...................................... 69
viii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A. Dokumentasi Penulis
Lampiran B Surat keterangan hasil penelitian laboratorium BDTBT
Lampiran C Surat Keterangan selesai Penelitian
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Batubara adalah salah satu contoh dari sumber energi yang tidak dapat
diperbaharui. Batubara terbentuk dari fosil tumbuh-tumbuhan yang tertimbun
dibawah tanah beratus-ratus tahun lalu yang mengalami banyak pengaruh atau
perubahan dari fisika sampai kimia. Batubara yang berasal dari tambang
biasanya belum dapat secara langsung dipakai oleh industri yang
membutuhkanya, karenanya kegiatan preparasi dan pencucian batubara
merupakan rangkaian proses pengadaan batubara yang berfungsi untuk
mengolah dan menyiapkan batubara dari tambang agar sesuai dengan
ketentuan kualitas yang ditentukan oleh pembeli (Nukman, 2009).
Batubara yang diperoleh dari hasil penambangan mengandung bahan
pengotor(impurities). Hal ini bisa terjadi ketika prosescoalification ataupun
pada proses penambangan. Ada dua jenis pengotor batubara yaituInherent
impurities, merupakan pengotor bawaan yang terdapat dalam batubara.
Batubara yang sudah dibakar memberikan sisa abu. Pengotor bawaan ini terjadi
bersama-sama pada proses pembentukan batubara. Pengotor tersebut dapat
berupa gybsum (CaSO42H2O), anhidrit (CaSO4), pirit (FeS2), silica (SiO2).
Pengotor ini tidak mungkin dihilangkan sama sekali, tetapi dapat dikurangi
dengan melakukan pembersihan.Eksternal impurities, merupakan pengotor
yang berasal dari luar, timbul pada saat proses penambangan antara lain
2
terbawanya tanah yang berasal dari lapisan penutup. Satu cara untuk
membersihkan batubara adalah dengan cara mudahsizing bongkahan yang
lebih kecil dan mencucinya (Nana Dyah Siswanti, dkk, 2010).
Tujuan pencucian batubara adalah untuk memisahkan batubara dengan
pengotornya. jika batubara yang dihasilkan banyak mengandung pengotor
maka akan menurunkan kualitas yang berdampak pada nilai jual di pasaran,
karena salah satu aspek yang menyatakan bahwa batubara berkualitas baik
adalah mengandung sulfur sedikit. Apabila hasil dari pencucian batubara
tersebut mengandung sulfur yang tinggi, maka kualitas batubara tersebut tidak
baik.
Kandungan Sulfur dalam batubara apabila dibakar akan berubah menjadi
oksida sulfur (Suganal,2000). Oksida sulfur (SO4) akan menjadi H2S04 (Asam
sulfat) dalam udara lembab atau berair, dan bila jatuh kebumi akan menjadi
hujan asam dan menimbulkan dampak negatif terhadap manusia, hewan, dan
tumbuh-tumbuhan (Ismail, 1995). Sulfur sangat menjadi perhatian dari
berbagai pihak dan merupakan salah satu parameter kualitas batubara. Sulfur
didalam batubara dapat berbentuk senyawa organik atau anorganik seperti pirit,
markasit dan sulfat. Dalam senyawa organik , sulfur merupakan bahan yang
stabil dan tersebar secara merata keseluruh batubara. Dalam jumlah kecil sulfur
dapat sebagai sulfat seperti kalsium sulfat atau besi sulfat. Kadar sulfur dalam
batuabara bervariasi mulai dari jumlah yang sangat kecil (traces) sampai lebih
dari 4 % (Edy, 1998). Sulfur dari bahan organik dapat dikurangi kadarnya
dengan cara mencuci batubara tersebut, salah satu metoda yang dapat
3
digunakan yaitu dengan menggunakan metoda flotasi (Nukman dan Hasan
Basri, 2007).
Dalam flotasi perlu sekali diperhatikan faktor-faktor yang menyangkut
gaya berat yang berkaitan dengan densiti mineral, gaya apung gelembung
gelembung yang naik ke permukaan, diameter bijih mineral/batubara, sifat sifat
hidrophobik partikel mineral/batubara yang berhubungan dengan sifat adhesi
surfaktan, densiti mineral dan juga tegangan permukaan (Truscott, 1923;
Taggart, 1954; Gennes, 2004). Flotasi buih pada batubara diawali dengan
penggilingan dan penghalusan untuk mendapatkan permukaan butiran yang
seluas luasnya sehingga dimungkinkan terjadinya kontak maksimum antara
gelombang udara dengan butiran batubara ( Rita Sundari, dkk, 2010).
Abu dan sulfur merupakan elemen-elemen impurities (kotoran
pengganggu), disamping kotoran lainya seperti tanah, batuan, mineral dan lain-
lain. Usaha pengurangan kadar abu dan kadar sulfur pada batubara, selain
menghilangkan unsur pencemar, juga merupakan usaha menaikkan nilai kalori
batubara itu sehingga dapat memberikan nilai tambah yang mirip dengan
batubara kualitas tinggi ( Nukman dan Suhardjo Poertadji, 2006).
Batubara di PT Atoz Nusantara Mining (ANM) memiliki kadar abu dan
sulfur yang tinggi (27.04% & 5.20%), sehingga mengakibatkan pada saat ini
perusahaan tersebut berhenti produksi, karena kurangnya permintaan pasar.
Penelitian yang dilakukan oleh Rita Sundari, tahun 2010. Melakukan
penelitian untuk menurunkan kadar sulfur dan abu dapat menggunakan
campuran minyak tanah, alkohol, dan garam dapur. Dari hasil penelitian ini
4
disimpulkan bahwa, faktor persen padatan batubara, waktu pengkondisian
maupun ukuran bautubara tidak memberikan pengaruh signifikan terhadap
kadar abu untuk daerah variable yang diamati, dan juga ukuran butirbatubara
tidak memberikan efek signifikan terhadap kadar sulfur. Namun demikian,
flotasi buih memberikan kecendrungan yang sama seperti pada kadar abu
batubara yaitu dapat menurunkan kadar sulfur batubara setelah dilakukan
flotasi.
Penelitian yang dilakukan oleh Nukman dan Suhardjo Poertadji tahun
2006. Melakukan penilitian untuk menurunkan kadar abu dan sulfur pada
batubara dapat menggunakan campuran minyak sawit dengan kecepatan
putaran 1450 rpm. Dari hasil penelitian, minyak goreng sawit dan minyak
sawit mentah, berpengaruh lebih besar terhadap penurunan kadar abu bila
dibandingkan dengan minyak diesel dan lainya, dan minyak goreng sawit lebih
efektif dalam menurunkan kadar sulfur dan abu dibandingkan minyak sawit
mentah.
Berdasarkan latar belakang diatas maka peneliti tertarik untuk melakukan
penelitian dengan judul Pencucian Batubara Menggunakan MetodaFlotasi
Untuk Menurunkan Kadar Abu & Kadar Sulfur Batubara di PT Atoz
Nusantara Mining.
1.2 Identifikasi Masalah
Identifikasi masalah pada penelitian ini adalah:
1. Kualitas batubara dapat dipengaruhi oleh faktorInherent danEksternal
5
2. Kurang bagusnya mutu kualitas batubara.
3. Batubara hasil tambang banyak mengandung pengotornya.
4. Batubara yang di tambang mempunyai ukuran yang tidak langsung
memenuhi permintaan pasar.
1.3 Batasan Masalah
Batasan Masalah pada penelitian ini adalah proses pencucian batubara
dengan metodaflotasi untuk pengurangan kadar abu dan sulfur menggunakan
campuran minyak tanah, garam dapur, alkohol, serta campuran minyak
goreng, garam dapur, dan alkohol.
1.4 Rumusan Masalah
Rumusan Masalah pada penelitian ini adalah:
1. Bagaimana kualitas batubara setelah dilakukan pencucian dengan
campuran Alkohol, minyak tanah, dan garam dapur?
2. Bagaimana kualitas batubara setelah dilakukan pencucian dengan
campuran Alkohol, garam dapur dan minyak goreng?
3. Berapa rpm selflotasi yang bisa mengurangi kadar abu dan sulfur pada
batubara dengan hasil yang lebih baik?
1.5 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penilitian adalah:
1. Menganalisis kualitas batubara setelah dilakukan pencucian dengan
campuran alkohol, garam dapur, minyak tanah.
2. Menganalisis kualitas batubara setelah dilakukan pencucian dengan
campuran alkohol, garam dapur dan minyak goreng.
6
3. Menganalisis rpm sel flotasi dalam mengurangi kadar abu dan sulfur
pada batubara.
1.6 Manfaat Penelitian
a. Bagi Penulis
Penulis bisa mengaplikasikan teori perkuliahan kedalam kondisi nyata
dilapangan dan dapat mengetahui bagaimana proses pencucian batubara
dengan menggunakan metoda flotasi.
b. Bagi Perusahaan
Dapat memberikan masukan untuk perusahaan dalam meningkatkan
kualitas batubara sehingga kualitas batubara menjadi lebih baik.
c. Bagi STTIND
Dapat menjadi panduan bagi mahasiswa pertambangan sebagai acuan
dalam penyusunan tugas akhir.
7
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Landasan Teori
Landasan teori terdiri dari seluruh referensi-referensi, konsep-konsep dan
kerangka penelitian yang didukung oleh teori-teori ilmiah, yang berhubungan dengan
judul penelitian.
2.1.1 Tinjauan Umum Perususahaan.
2.1.1.1 Sejarah PT Atoz Nusantara Mining (ANM)
PT. Atoz Nusantara Mining (PT. ANM), merupakan sebuah perusahaan
pertambangan batubara yang berlokasi di daerah IV Jurai, Kabupaten Pesisir Selatan,
propinsi Sumatera Barat. PT. Atoz Nusantara Mining mendapatkan izin Usaha
Pertambangan Operasi Produksi Surat Keputusan Bupati Pesisir Selatan No. IUP-OP:
516/466/KPTS/BPT-PS/2009 tanggal 28 Oktober tahun 2009 dengan izin area
konsesi seluas 192,08 ha.
2.1.1.2 Lokasi dan Kesampaian Daerah
Secara administratif lokasi IUP Eksplorasi PT. ANM terletak di NagariSalido
Tambang, Kecamatan IV Jurai, Kabupaten Pesisir Selatan, ProvinsiSumateraBarat.
Nagari Salido Tambang adalah sebuah perkampungan kecil yang terletakkurang lebih
12 km dari Kota Painan, ibukota Kabupaten Pesisir Selatan.Berdasarkankeadaan
geografisnya, wilayah IUP PT. ANM berada pada koordinat100º35’40.00” BT
sampai 100º36’09.70” BT dan 01º19’40.00” LS sampai -01º19’15.00” LS. Lokasi
8
penambangan batubara ini dihubungkan dengan jalan yangtelah diaspal dan dapat
dicapai dengan menaiki kendaraan roda empat.Terdapatsungai yang membelah
wilayah KP menjadi dua bagian yaitu sungai Lubuk Agung.Luas daerah penelitian
192,08 Ha untuk keseluruhan KP.Lokasi daerah penelitian dapat dicapai dengan
sarana transportasi sebagai
berikut :
a. dari Padang menuju ke Painan (ibukota Kabupaten PesisirSelatan) dapat
ditempuh dengan naik mobil sekitar tiga jam.
b. Perjalanan dilanjutkan dari Painan menuju Nagari Salido Tambang dengan
menggunakan mobil sekitar 30 menit.
2.1.1.3 Keadaan Geologi
Berdasarkan hasil penyelidikan daerah PT. ANM berada pada daerah
Tambang Salido dan Lumpo. Struktur di lokasi penyelidikan secara umum terdiri dari
sesargeser arah utara– selatan arah N 180° E, yang memotong susunan pembawa
endapanbatubara,juga ada beberapa struktur minor di lokasi penyelidikan khususnya
didalam tambang, seperti patahan(fault), dan lipatan antiklin di daerah antara daerah
Tambang Salido dengan daerah Lumpo. Susunan batuan terdiri atas batuan breksi,
batu pasir, batu lempung, lempung pasiran, pasir lempungan, lempung hitam
(blacksilt), coal shally, shally coal, urat kuarsa, dan konglomerat. Geologi daerah 100
Hameliputi hampir 80% di atas permukaan berupa endapan pasir dan sebagian
lempungdan endapan batuan beku.
9
2.1.1.4 Kegiatan Penambangan
Penambangan batubara pada PT. ANM dilakukan dengan metodeStrip Mine.
Metode ini diterapkan untuk menambang endapan batubara yang dekat permukaan
pada daerah mendatar sampai agak landai. Penambangannya dimulai dari singkapan
batubara yang mempunyai lapisan tanah penutup yang tipis dilanjutkan ke singkapan
batubara yang mempunyai lapisan tanah penutup tebal sampai bataspit.
2.1.2Batubara
Batubara adalah bahan galian yang berasal dari tumbuh-tumbuhan yang
terendapkan pada lingkungan geologi dalam suatu cekungan pengendapan/basin yang
ditutupi oleh sedimen non-organik yang dalam kurun waktu tertentu mengalami
proses perubahan fisik (temperatur dan tekanan) dan kimia sehingga terbentuk
batubara.
1. Proses pembentukan batubara
Proses pembentukan batubara sendiri sangatlah kompleks dan membutuhkan
waktu hingga berjuta-juta tahun lamanya. Batubara terbentuk dari sisa-sisa tumbuhan
purba yang kemudian mengendap selama berjuta-juta tahun dan mengalami proses
pembatubaraan (coalification) dibawah pengaruh fisika, kimia, maupun geologi. Oleh
karena itu, batubara termasuk dalam kategori bahan bakar fosil. Secara ringkas ada 2
tahap proses pembatubaraan yang terjadi, yakni:
a. Tahap Diagenetik atau Biokimia (Penggambutan)
Dimulai pada saat dimana tumbuhan yang telah mati mengalami pembusukan
(terdeposisi) dan menjadi humus. Humus ini kemudian diubah menjadi gambut oleh
10
bakteri anaerobic dan fungi hingga lignit (gambut) terbentuk. Agen utama yang
berperan dalam proses perubahan ini adalah kadar air, tingkat oksidasi dan gangguan
biologis yang dapat menyebabkan proses pembusukan (dekomposisi) dan kompaksi
material organik serta membentuk gambut
Batubara didunia umumnya berasal dari zaman Karbon.Pada era itu, iklim
bumi adalah tropis sehingga memungkinkan bermacam-macam tumbuhan tumbuh
subur dibumi, khususnya didaerah rawa. Tumbuhan yang tua lama kelamaan mati dan
menumpuk serta tertimbun didaerah rawa. Hal ini menyebabkan terakumulasinya
timbunan tumbuhan mati yang kemudian diuraikan oleh bakteri. Bagian-bagian
tumbuhan itu terurai dalam kondisianaerob menjadi karbon dioksida, air, dan asam
humin. Proses ini dinamakanhumifikasi, dengan gambut sebagai hasil akhir. Proses
pembentukan gambut ini sangat penting dalam proses pembentukan batubara karena
menjadi asal usul terbentuknya batubara atau isi batubara (Sukandarrumidi,1995).
Dalam proses penggambutan harus terdapat Kesetimbangan biotektonik yang
tidak terganggu agar bisa terbentuk kondisi lingkungan untuk pembentukan batubara.
Kesetimbangan batubara berkaitan dengan kecepatan penurunan cekungan dan
cekungan dan kecepatan pengisian tumbuhan kedalamnya.Kondisi tidak setimbang
menyebabkan batubara tidak bisa berkembang dengan baik.
b. Tahap Malihan atau Geokimia,
Meliputi proses perubahan dari lignit menjadi bituminus dan akhirnya antrasit.
1) Pembusukan, bagian-bagian tumbuhan yang lunak akan diuraikan oleh bakteri
anaerob.
11
2) Pengendapan,tumbuhan yang telah mengalami proses pembusukan selanjutnya
akan mengalami pengendapan, biasanya di lingkungan yang berair. Akumulasi
dari endapan ini dengan endapan-endapan sebelumnya akhirnya akan
membentuk lapisan gambut.
3) Dekomposisi, lapisan gambut akan mengalami perubahan melalui proses
biokimia dan mengakibatkan keluarnya air dan sebagian hilangnya sebagian
unsur karbon dalam bentuk karbondioksida, karbonmonoksida, dan metana.
Secara relatif, unsur karbon akan bertambah dengan adanya pelepasan unsur atau
senyawa tersebut.
4) Geotektonik, lapisan gambut akan mengalami kompaksi akibat adanya gaya
tektonik dan kemudian akan mengalami perlipatan dan patahan. Batubaralow
grade dapat berubah menjadi batubarahigh grade apabila gaya tektonik yang
terjadi adalah gaya tektonik aktif, karena gaya tektonik aktif dapat menyebabkan
terjadinya intrusi atau keluarnya magma. Selain itu, lingkungan pembentukan
batubara yang berair juga dapat berubah menjadi area darat dengan adanya gaya
tektonik setting tertentu.
5) Erosi, merupakan proses pengikisan pada permukaan batubara yang telah
mengalami proses geotektonik. Permukaan yang telah terkelupas akibat erosi
inilah yang hingga saat ini dieksploitasi manusia.
Proses pembentukan batubara seperti terlihat pada gambar 2.3 dibawah ini.
12
Gambar 2.1 Tahap penggambutan dan tahap pembatubaraan serta faktor-faktor
yang mempengaruhinya (Kentucky Geological Survey, 2012)
Setelah gambut terbentuk, dibutuhkan tahapan berikutnya yang mengubah
bahan baku batubara ini menjadi batubara seutuhnya. Tahapan ini dikenal dengan
tahapan pembatubaraan, tahapan ini merupakan diagenesis atau pengubahan pada
gambut akibat adanya pengaruh tekanan dan peningkatan temperatur sebagai hasil
gabungan proses biokimia, fisik, serta kimia yang disebabkan pembebanan sedimen
dalam kurun waktu lama. pada tahap ini terjadi peningkatan kandungan karbon dan
penurunan kandungan oksigen serta air. Gambut akan berubah menjadilignitatau
sering disebut denganbrown coal, dengan adanya peningkatan temperatur dan
tekanan terus menerus,lignit selanjutnya akan berubah menjadisubbituminus,
batubara akan terus mengalami proses perubahan fisika dan kimia sehungga memiliki
warna yang lebih hitam dan bertambah keras menjadibituminus, lalu bisa meningkat
lagi menjadi batubara antrasit yang memiliki kandungan karbon tertinggi. Capaian
13
proses perubahan gambut hingga antrasit dikenal juga sebagai tingkat kematangan
batubara ataurank. Pematangan batubara ini terjadi selama pembatubaraan, serta
sangat dipengaruhi oleh kondisi temperatur dan tekanan, pada kasus tertentu,
pematangan batubara menjadi antrasit bisa terjadi langsung karena adanya perubahan
tekanan dan temperatur yang drastis, seperti saat intrusi magmatik, semakin matang
batubara, semakin tinggi kandungan karbonnya. Implikasi yang paling jelas terlihat
adalah warnanya yang semakin mengilap dan teksturnya yang semakin getas.
Dalam pembentukanya, banyak faktor yang mempengaruhi proses pembentukan
batubara. Tahap awal proses pembentukan batubara adalah gambut. Dalam tahap
penggambutan ada beberapa faktor yang menentukan beberapa faktor tipe gambut.
Hasil penggambutan akan memberikan karakter khas pada batubara yang terbentuk.
Pada umumnya, evolusi tumbuhan, iklim, geografi lokasi, tekanan, dan waktu
menjadi faktor dalam proses pembatubaraan.
Pertama, evolusi tumbuhan yang terjadi memberikan karakter pada batubara.
Tumbuhan telah mengalami proses evolusi dari ganggang pada zaman sebelum
Devon menjadi sekian banyak jenis pada masa sekarang. (Gambar 2.2).Dasar untuk
menginterpretasikan waktu pembentukan batubara dapat dilakukan dengan
mengidentifikasi tumbuhan penyusunya. Ada beberapa tumbuhan yang hanya tumbuh
pada zaman tertentu. Sisa tumbuhan yang diamati mengguanakan mikroskop (spora,
serbuk sari, serat, sel, dan sebagainya) sering dipakai untuk mengenali jenis
tumbuhan pembentuk batubara. Setiap bagian tanaman akan menyusun masing-
masing karakter mikroskopi pada batubara. Mikroskopi batubara merupakan salah
14
satu metode yang digunakan umtuk mengenali jenis tumbuhan pembentukan
batuabara.
Komposisi tampilan mikroskopi batubara dikenal dengan nama maseral.
Maseral beranalogi dengan mineral pada batuan. Maseral terdiri dari banyak jenis,
yang terdiri dari kelas vitrinit, inertinit, dan liptinit.Kelompok maseral ini dibentuk
oleh bagian-bagian tumbuhan, seperti kulit kayu,akar, dan daun. Sebagai contoh,
tumbuhan pada zamanDevonian bawah merupakan tumbuhan bawah air dan
membentuk lapisanvitrinit yang tipis,Vitrinit adalah bahan utama penyusun batubara
yang berasal dari selulosa (C6H10O5) dan lignin dinding sel tumbuhan yang
mengandung serat kau seperti batang, akar, serta daun. Penyebaran tumbuhan darat
pada zamanDevonian tengah sampahDevonian atas mengahsilkan lapisanvitrinit
dengan tebal 3 sampai 4 meter.
Pada zamanCarbonifereus Atas mulai terbentuk tumbuhan rawa dengan
tinggi lebih dari 7 meter.ZamanPermian sampai zamanJurassic didominasi oleh
tumbuhan Gymnosperm.Selanjutnya, pada ZamanCretaceous mulai muncul
tumbuhanAngiosperm.ZamanMesozoic memilki ragam tumbuhan yang lebih banyak
sehingga menghasilkan lapisanvitrinit yang tebal. Identifikasi maseral seperti ini
akan sangat penting dalam melakukan diversifikasi pemanfaatan batubara. Dalam
pengunaanya, batubara dapat langsung dibakar atau diubah terlebih dahulu menjadi
bentuk lain, seperti briket, batubara cair, dan gasififikasi dari batubara.Berbagai
komposisi ini didukung oleh komposisi utama batubara.
15
Gambar 2.2 Evolusi tumbuhan di dunia (Encylopedia britannica, inc, 1996)
Keadaan tumbuhan disekitar kita didukung iklim masing-masing lokasi
pembentukan, Pembentukan dunia yang dinamis mendorong pergerakan iklim. Iklim
yang tepat untuk terbentuknya gambut secara lebih cepat adalah iklim tropis karena
karakter iklim tropis yang memiliki temperatur, kelembapan,dan curah hujan yang
tinggi. Pada zaman karbon, kondisi iklim hangat bisa memberi kesempatan bagi
16
tumbuhan untuk tumbuh lebih baik, yang menjadi bahan baku batubara. Batubara
umumnya tidak ditemukan didaerah-daerah beriklim subtropsi saat pembentukannya
karena tidak ada kesmepatan bagi tumbuhan untuk tumbuh.Dengan adanya informasi
seperti ini, batubara yang bersal dari zaman Karbon diseluruh dunia dapat
dikorelasikan.Daerah pembentukan batubara dari zaman Karbon berada di posisi
khatulistiwa yang mendukung perkembangan batubara.Selain itu, didaerah tropis
tanaman kayu dapat tumbuh mencapai ketinggian 30 meter dalam waktu 7 sampai 9
tahun. Jika dibandingkan dengan daerah illim sedang, ketinggian kayu hanya
mencapai 5 sampai 6 dalam jangka waktu yang sama. Hal ini menunjukkan bahwa
iklim sangat berpengaruh pada pertumbuhan tanaman.
Setelah faktor iklim dan tumbuhan, batubara juga membutuhkan beberapa syarat
geografi dan geologi untuk pengendapannya.Secara umum ada tiga syarat
terbentuknya formasi batubara yaitu kenaikan secara lambatpermukaan air tanah,
perlindungan rawa terhadap pantai atau sungai, dan energi relief yang rendah.Ketiga
syarat ini diperlukan untuk perendaman tumbuahan yang baik agar mendukung
terbntuknya gambut yang berpotrensi menjadi batubara. Pembentukannya gambut yag
baik akan menyediakan bahan baku yang baik pula untuk pembatubraan.
Proses pembatubaraan didefenisikan sebagai perkembangan gambut menjadi
lignit, subbituminus, bituminus dan antrasit. Pembatubaraannya bisa dikatakan juga
sebagai proses pematangan. Ada tiga faktor yang mempnegaruhi proses
pembatubaraan, yaitu temperature, tekanan,dan waktu ( Gambar 2.3). Ketiga faktor
ini sangat memengaruhi tingkat kemetangan batubara, atau disebutrank.
17
Ada tiga hal yang mempengaruhi temperatur pada proses pembatubaraan, yaitu
geothermal gradient, igneus intrusion, dan tectonic activity. Geothermal gradient
adalah sumber panas yanng bersal dari perut bumi. Semakin dalam dari permukaan
tanah, temperaturnya akan semakin tinggi. Kenaikan temperaturnya sekita 3°C
sampai 4°C untuk setiap kedalam 100 meter.Igneus inturison adalah kontak lelehan
magma dengan batubara sebagai aktivitas vulaknik.Igneus intrusion bisa berupadyke
(intrusi yang arahnya vertikal terhadap perlapisan tanah) dansill (intusi yang arah
tekananya horizontal terhadap terhadap perlapisan tanah).Tectonic activity berupa
gesekan atau pergeseran lempeng bumi atau blok batuan, juga bisa menimbulkan
peningkatan temperatur disekitar lapisan batubara. Kondisi temperatur ini akan
menyebabkan pematangan pada batubara yang diterobos.
Kedalaman lapian batubara bisa menimbulkan efek tekanan.Makin dalam lapisan
tersebut berarti mendapat tekanan dari lapisan tanah diatasnya (overburden). Makin
lama terpendam, batubara itu akan mendapatkan tekanan dan temperatur tinggi yang
makin lama. Efeknya, batubara akan menjadi makin matang seiring makin lamanya
pemendaman. Selain itu, tekanan juga bisa diakibatkan oleh aktivitas tektonik berupa
shear stress atau gaya geser. Dalam proses intrusi, tekanan juga memiliki andil,
selain temperatur yang mematangakan batubara yang diterobos.
18
Gambar 2.3 Proses pembatubaraan(Kentucky Geological Survey, 2012)
Proses pembatubaraan dikenal denagn dampaknya pada pergerakkanrank
batubara (komang Anggayana. 2005).Rank batubara sendiri dapat didefenisikan
sebagai derajat meramorfosis geokimia yang dicapai batubara selama periode
pembentukanya (gambar 2.5). Perubahanrank dapat terjadi akibat adanya
“pematangan paksa” oleh intursi yang berdampak pada variasi perlapisan batubara di
tempat yang diintrusi. Sebagai contoh pada intusi vertical (dyke), batubara yang dekat
dengan terobosandykeakan memliki tingkat kematangan paling tinggi, dikenal
sebagai antarsit. Pada posisi paling jauh dari intrusi, batubara bisa hanya terdiri dari
lignit atau kondisi awal batubara. Variasirank batubara seperti ini jelas tampak pada
tambang batubara Air Laya PT Bukit Asam di Tanjung Enim, Sumatera Selatan.
Wilayah tambang Air Laya setidaknya memiliki tiga tubuh intrusi utama, yaitu Bukit
19
AsamDyke, Subansill dan Air Layaparasitic cone (PT. Bukit Asam (persero)Tbk,
2008).
Pada umunyarank batubara terdiri dari lignit dengan rank terendah hingga
antrasit untuk rank tertinggi (Gambar 2.6). Berdasarkan Gambar 2.6, nilai kalori
(heating value) berkisar kurang dari 7.000 Btu/Ib pada lignit hingga lebih dari 15.000
Btu/Ib pada batubaralow-volatilebituminus dan antrasit. Artinya untuk memperoleh
nilai kalori yang setara dengan batubaralow-volatile bituminus pada jumlah yang
sama harus membakar dua kali lebih banyak lignit dari jumlah tersebut. Rank
batubara tidak selamanya bervariasi dalam suatu cekungan batubara. Perubahanrank
bisa mengakibatkan perubahan pada beberapa parameter analisis, seperti volatile
matter, fixed carbon, caloric value, moisture, dan vitrinite reflectance.
20
Gambar 2.4Rank batubara (Schweinfurth, S.P, 2003)
2. Faktor-Faktor Dalam Pembentukan Batubara
Cara terbentuknya batubara melalui proses yang sangat panjang dan lama,
disamping dipengaruhi faktor ilmiah yang tidak mengenal batas waktu, terutama
ditinjau dari segi fisika, kimia ataupun biologis. Dikenal serangkaian faktor yang
akan berpengaruh dan menentukan terbentuknya batubara. Faktor-faktor tersebut
antara lain (Hutton and Jones, 1995) posisi geoteknik, keadaan topografi daerah,
iklim daerah, proses penurunan cekungan sedimentasi, umur geologi, jenis tumbuh-
21
tumbuhan, proses dekomposisi, sejarah setelah pengendapan, struktur geologi
cekungan dan eteamorfosa organik.
Secara rinci, hal-hal tersebut diatas diuraikan lebih lanjut sebagai berikut:
1. Posisi Geoteknik
Posisi geoteknik adalah letak suatu tempat yang merupakan cekungan
sedimentasi yang keberadaanya dipengaruhi oleh gaya-gaya tektonik lempeng.
Adanya gaya-gaya tektonik ini akak mengakibtkan cekungan sedimentasi
menjadi lebih luas apabila terjadi penurunana dasar cekungan atau menjadi lebih
sempit apabila terjadi penaikan dasar cekungan. Proses tektonik dapat pula
diikuti oleh perlipatan perlapisan batuan atau patahan. Apabila proses yang
disebut terakhir ini terjadi, satu cekungan sedimentasi akan dapat terbagi menjadi
dua atau lebih sub cekungan sedimentasi dengan luasan yang relatif kecil.
Kajadian ini juga akan berpengaruh pada penyebran batubara yang terbentuk atau
terakumulasi, terhadap posisi kegiatan tektonik lempeng, kualitas batubara yang
dihasilkan akan semakin baik.
2. Keadaaan topografi daerah
Daerah tempat tumbuhan berkembang baik, merupakan daerah yang relatif
tersedia air. Oleh karenanya tempat tersebut mempunyai topografi yang relatif
rendah dibnadingkan daerah yang mengelilingnya. Makin luas daerah dengan
topografi relatif rendah, makin banyak tanaman yang tumbuh, sehingga makin
banyak terdapat bahan pembentuk batubara. Apabila keadaan topografi daerah
ini dipengaruhi oleh gaya tektonik, baik yang mengakibatkanpenaikkan ataupun
22
penurunan topografi, maka akan berpengaruh pula terhadap luas tanaman yang
merupakan bahan utama sebagai bahan pembentuk batubara. Hal ini merupakan
salah faktor yang mengakibtkan penyebaran batubara berbentuk seperti lensa.
3. Iklim daerah
Iklim berperan penting dalam pertumbuhan tanaman. Didaerah beriklim
tropis dengan curah hujan silih berganti sepanjang tahun, di samping tersedianya
sinar matahari sepanjang waktu, merupakan tempat yang cukup baik untuk
pertumbuhan tanaman. Di daerah beriklim tropis hampir semua jenis tanaman
dapat hidup dan berkembang baik. Oleh karenanya didaerah yang mempunyai
iklim tropis pada masa lampau, sangat dimungkinkan didapatkan endapan
batubara dalam jumlah banyak, sebaliknya daerah yang beriklim sub tropis
mempunyai penyeberan endapan batubara relatif terbatas. Kebanyakan luas
tanamann yang keberadaanya sangat ditentukan oleh iklim akan menentukan
penyebaran dan ketebalan batubara yang nantinya akan terbentuk.
4. Proses penurunan cekungan sedimentsi
Cekungan sedimentasi yang ada di alam bersifat dinamis, artinya dasar
cekungannya akan mengalami proses penurunan atau pengankatan. Apabila
proses penurunan dasar cekungan sedimentasi lebih sering trejadi, akan terbentuk
penambahan luas permukaan tempat tanaman mampu hidup dan berkembang.
Selain itu penurunan dasar cekungan akan mengakibatkan terbentuknya batubara
yang cukup tebal. Makin sering dasar cekungan sedimentasi mengalami proses
penurunan, baubara yang terbentuk akan makin tebal. Di indonesia batubara yang
23
mempunyai nilai ekonomi (artinya menguntunkan apabila ditambang). Terdapat
pada cekungan sedimentasi yang berumur Tersier, dengan luasan ratusan hingga
ribuan hektar, terutama dipulau Sumatera dan Kalimantan. Kenyataan
tersebut,memberikan pola pikir pada kita bahwa cekungan sedimenatsi di kedua
pulau tersebut, proses penurunan dasar cekungan lebih sering terjadi, sehingga
suatu hal yang wajar apabila ketebalan endapan batubara di kedua pulau tersebut
dapat mencapai ratusan meter.
5. Umur geologi
Jaman Karbon (kurang lebih berumur 350 juta tahun yang lalu), diyakini
merupakan awal munculnya tumbuh-tumbuhan di dunia untuk pertama kali.
Sejalan dengan proses tektonik yang terjadi didunia selama sejarah geologi
berlangsung, luas daratan tempat tanaman hidup berkembang biak, telah
mengalami prosescoalification cukup lama, sehingga mutu batubara yang
dihasilkan sangat baik jenis batubara ini padaumunya terdapat didaerah benua
seperti Australia, Asia, Afrika, Eropa dan Amerika.
Di Indonesia, batubara didapatkan pada cekungan sedimentasi yang berumur
Tersier (kurang lebih berumur 70 juta tahun yang lalu). Dalam hitungan waktu
geologi, 70 tahun yang lalu masih dianggap terlalu muda apabila dibandingkan
dengan jaman Karbon. Batubara yang terdapat dicekungan sedimentasi dipulau
Sumatera dan Kalimantan belum mengalami prosescoalification sempurna. Hal
ini akan berakibat, mutu batubara yang didapatkan dikedua pulau tersebut belum
mempunyai kualitas baik, masih tergolong pada jenis bitumina, belum sampai
24
pada jenis antrasi (yang di anggaprank batubara tertinggi). Dari uraian tersebut,
disimpulkan bahwa makin tua lapisan batuan sedimen yang mengandung
batubara, makin tinggirank batubara yang akan diperoleh.
6. Jenis tumbuh-tumbuhan
Present is the key to the past merupakan salah satukonsep geologi yang
mampu menjelasakan kaitan antara mutu batubara dengan tumbuhan semula
yang merupakan bahan utama pembentuk batubara. Arang kayu yang diproses
dari kayu yang keras misalnya kayu dari tumbuhanLamtoro akan mempunyai
mutu yang relatif lebih baiak dibandingkan apabila arang kayu tersebut diproses
dari kayu yang relatif lunak misalnya kayu dari tumbuhanGliricidae. Bertitik
tolak pada analogi, batubara yang terbentuk dari tanaman keras dan berumur tua
akan lebih baik dibandingkan dengan batubara yang terbentuk dari tanaman
berbentuk semak dan hanya berumur semusim. Didapatkanya batubara di
Indonesia khususnya di pulau Sumatera dan kalimantan (kebanyakan dari jenis
bitumina) dalam jumlah yang cukup besar, memberikan gambaran pada kita
bahwa selama jaman Tersier dikedua pulau tersebut merupakan daerah hutan
tanaman dengan jenis tumbuhan yang bervariasi, tetapi didominasi oleh tanaman
keras. Peat, dikenal pula sebagai gambut yang didapatkan di Kalimantan dan
Sumatera terbentuk dari tanaman semak dan rumput , dikenal merupakan jenis
batubararank rendah. Dari uraian tersebut di atas, disimpulkan makin tinggi
tingkatan tumbuhan (dalam sistematika taksonomi) dan makin tua umur
25
tumbuhan tersebut, apabila mengalami prosescoalification, akan mengahasilkan
batubara dengan kualitas batubara baik.
7. Proses dekomposisi
Proses dekomposisi pada tumbuhan merupakan bagian dari transformasi
biokimia pada bahan organik, merupakan titik awal rantai panjang proses
alterasi. Selama proses pembentukan gambut (yang merupakan tahap awal dalam
proses pembentukan batubara) sisa tumbuhan mengalami perubahan, baik secara
fisik maupun kimia setelah tumbuhan mati proses degradasi biokimia lebih
berperan. Peoses pembusukan (decay) akan terjadi sebagai akibat kineraj dari
mikrobiloogi dalm bentuk bakterianaerobic. Jenis bakteri ini bekerja dalam
suasan atanpa oksigen, mengahncurkan bagian lunak dari tumbuhan seperti
cellulosa, protoplasma dan karbohidrat. Proses tersebut membuat kayu berubah
menjadi lignit, bitumina.
Selama proses biokimia berlangsung, dalam keadaan kekurangan oksigen
(kondisi reduksi), berakibat keluarnya air (H2O) dan sebagian unsur karbon (C)
akan hilang dalam bentuk karbon dioksisida (CO2), karbom mono oksida (CO)
dan metana (CH4). Akibat pelepasan unsur atau senyawa tersebut jumlah relatif
unsur karbon (C) akan bertambah dibandingkan dengan unsur lainya. Kecepatan
pembentukan gambut tergantung pada kecepatan perkembangantumbuhan dan
proses pembusukkan. Apabila tumbuhan yang telah mati tertutup oleh air dan
sedimentasi berbutir halus dengan cepat, maka akan terhindar dari proses
pembusukan den terjadilah proses desintegrasi atau penguraian oleh mikrobia
26
anaerobic. Di lain pihak apabila tumbuhan yang telah mati terlalu lama di udara
terbuka, kecepatan pembentukan gambut akan berkurang, hanya bagian
tumbuhan yang keras saja tertinggal, sehingga menyulitkan penguraian lebih
lanjut oleh bakteri
8. Sejarah setelah pengendapan
Sejarah cekungan tempat terjadi pembentukan batubara salah satu faktor
diantaranya ditentukan oleh posisi cekungans sedimentasi tersebut terhadap
posisi geoteknik. Makin dekat posisi cekungan sedimentasi terhadap posisi
geoteknik yang selalu dinamis, akan mempengaruhi perkembangan batuabara
dan cekungan letak batubara berada. Selama waktu itu pula proses geokimia dan
metamorfisme organik akan ikut berperan dalam mengolah gambut menjadi
batubara. Apabila dinamika geoteknik memungkinkan terbentuk perlipatan pada
lapisan batuan yang mengandung batubara, dan terajdi pensesaran, proses ini
akan mempercepat terbentuknya batubara dengan rank yang lebih tinggi. Proses
ini akan dipercepat apabila dalam cekungan atau berdekatan dengan cekungan
tempat batubara tesebut berada terajdi proses intrusi magmatis. Panas yang
ditimbulkan selama terjadi proses perlipatan, pensesaran ataupun proses intrusi
magmatis, akan mempercepat terajdinya prosescoalification atau sering disebut
sebagai proses permuliaan batubara. Hasil akhir dari proses ini mengakibatkan
terjadinya batubara dengan kadar C cukup tinggi dengan kandungan H2O yang
relatif rendah.
27
9. Struktur geologi cekungan
Batubara terbentuk pada cekungan sedimenatsi yang sangat luas, hingga
mencapai ratusan hingga ribuan hektar, dalam sejarah bumi, batuan sedimen
yang merupakan bagian kulit bumi, akan mengalami deformasi akibat gaya
tektonik. Cekungan akan mengalami deformasi lebih hebat apabila cekungan
tersebut berda dalam satu sistem geantiklin atau geosinklin. Akibat gaya tektonik
yang terjadi pada waktu-waktu tertentu, batubara bersama dengan batuan
sedimen merupakan perlapisan diantaranya akan terlipat dan tersesarkan . Peoses
perlipatan dan pensesaran tersebut akan menghasilkan panas. Panas yang
dihasilkan akan berpengaruh pada proses metamorfosis batubara, dan batubara
akan menjadi lebih keras dan lapisanya terpatah-patah. Makin banyak perlipatan
dan pensesaran terjadi dalam cekungan sedimentasi yang mengandung batubara,
secara teoritis akan meningktkan mutu batubara. Oleh sebab itu, pencarian
batubara bermutu baik, diarahkan pada daerah geosinklin atau geanklin, karena
dikedua daerah tersebut diyakini kegiatan tektonik berjalan cukup intensif.
10. Meteamorfosa organik
Tingkat kedua dalam proses pembentukan batubara adalah penimbunan
atau penguburan oleh sedimen baru. Apabila telah terjadi proses penimbunan,
proses degradasi biokimia tidak berperan lagi, tetapi mulai digantikan dan
didominasi oleh proses dinamokimia. Proses ini menyebabkan terjadinya
perubahan gambut menjadi batubara dalam berbaga mutu. Selama proses ini
terjadi pengurangan air lembab, oksigen dan senyawa kimia lainya antara lain
28
CO, CO2, CH4 serta gas lainya, di lain pihak nterjadi pertambahan presentase
karbon (C), belerang (S) dan kandungan abu. Peningkatan mutu batubara sangat
ditentukan oleh faktor tekanan dan waktu.Tekanan dapat diakibatkan oleh lapisan
sedimen penutup yang tebal, atau karena tektonik.Waktu ditunjukkan, bila mana
bahan utama pembentuk batubara mulai bergradasi hingga berubah menjadi
batubara, makin baik mutu batubara yang diperoleh. Faktor-faktor tersebut
mengakibatkan bertambahnya tekanan dan percepatan proses metamorfosa
organik. Proses ini akan mengubah gambut menjadi batubara sesuai dengan
perubahan kimia, fisika dan tampak pula pada sifat optiknya.
Dari uraian tersebut diatas, nyata bahwa paling tidak terdapat sepuluh parameter
yang berpengaruh dalam pembentukkan batubara.Untuk menentukan faktor mana
yang paling berpengaruh hanya mungkin dapat diinterpretasikan berdasarkan atas atas
data/gejala/kenampakkan yang dijumpai di lapangan tempat batubara tersebut
ditambang. Perlu disadari bahwa kita tidak mungkin menentukan satu-satunya
parameter yang berpengaruh pada proses terjadinya batubara, dan harus disadari pula
bahwa diantara masing-masing parameter tersebut saling berinteraksi satusama lain.
Ada dua teori tentang pembentukan batubara yaitu:
1. Teori insitu yang menyatakan bahwa lapisan gambut terbentuk dari tumbuh
tumbuhan yang tumbang di tempat tumbuhnya dan kemudian mengalami proses
pembatubaraan(coalification), batubara yang terbentuk disebut batubara
autochtone.
29
2. Teori Drift yang menyatakan bahwa lapisan gambut yang terbentuk berasal dari
bagian-bagian tumbuhan yang terbawa oleh aliran air (sungai) dan terendapkan
di daerah hilir (delta), batubara yang terbentuk disebut batubaraallochtone.
Secara geografis batubara dapat terjadi pada iklim tropis, subtropis maupun
iklim dingin pada suatu kondisi reduksi. Pembentukan batubara terdiri dari dua tahap
yaitu biological step dan physiochemical step seperti yang dilihat pada Gambar 2.5
dan uraian berikut ini:
1. Gambut, merupakan fase awal dari proses pembentukan batubara dan masih
memperlihatkan sifat asal dari bahan dasarnya (pembusukan tumbuhan).
2. Lignit, merupakan fase yang sudah memperlihatkan struktur kekar dan gejala
pelapisan. Endapan ini dapat digunakan untuk pembakaran dengan
temperatur rendah.
3. Bituminus, merupakan fase pembentukan yang dicirikan dengan sifat– sifat
padat dan hitam. Batubara jenis ini dapat digunakan untuk pembakaran
dengan temperatur sedang sampai tinggi.
4. Antrasit, merupakan fase pembentukan yang dicirikan oleh warna hitam,
keras dan mengkilap. Pada proses pembakaran memperlihatkan warna biru
dan dapat digunakan untuk berbagai macam industri besar yang memerlukan
temperatur tinggi.
3. . Komposisi Batubara
Secara umum, batubara terdiri dari unsur karbon (C), oksigen (O), dan
hidrogen (H). Selain itu, pada batubara juga ditemukan unsur belerang (S), nitrogen
30
(N), dan beberapa unsur logam pengotor yang terjebek saat pembentukan batubara.
Secara kimia, batubara terdiri dari bahan penyususn batubara dan non-bahan
batubara
Di batubara dikenal istilah air danmoisture. Secara fisik, air yang terikat bisa
dihilangkan dengan pemanasan. Sebagaimoisture berupa komponen zat mineral yang
tidak terikat pada batubara. Berdasarkan pembentukanya,moisture bisa dibagi
menjadiinherent moisture dansurface moisture. Inherent moisture berasal dari pori-
pori batubara yang terisi air secara alami, sedangkansurface moisturemerupakan
kandungan air yang berada dipermukaan batubara saat ditambang dan diproses.
Dalam, analisis terhadap batubara, ada beberapa jenismoisture yang ditentukan
berdasarkan standar yang disusun secara umum, sepertiAmerican Society for Testing
and Materials (ASTM) danInternational Organization for Standardization (ISO).
Abu mewakili mineral yang terkandung di batubara, selain zat anorganik yang
mudah menguap (inorganic volatile matter). Abu terbentuk sebagai salah satu hasil
sisa bakaran batubara yang terdiri dari berbagai oksida logam pembentuk batuan,
seperti aluminium dan besi. Semakin tinggi kandungan abu, semakin rendah kualitas
batubara. Kandungan abu yang tinggi berarti nilai kalorinya lebih rendah (kandungan
energi per ton batubara) dan biaya transportasi lebih tinggi.
4. Kualitas Batubara
Batubara yang diperoleh dari hasil penambangan pasti mengandung bahan
pengotor (impurities). Pada saat terbentuknya batubara selalu bercampur dengan
mineral penyusun batuan yang selalu terdapat bersamaan selama proses sedimentasi,
31
baik sebagai mineral anorganik ataupun sebgaai bahan organik. Disamping itu,
selama berlangsung proses coalification terbentuk unsur S yang tidak dapat
dihindarkan. Keberadaan pengotor dalam batubara hasil penambangan diperparah
lagi, dengan adanya kenyataan bahwa tidak mungkin membersihkan
/memilih/mengambil batubara yang bebas dari mineral. Hal tersebut disebabkan
antara lain, penambangan batubara dengan jumlah besar selalu mempergunakan alat-
alat berat antaralain bulldoser, backhoe, tracktor,, truck, belt conveyor, ponton, yang
selalu bergelimangan dengan tanah. Dikenal dua jenisimpurities yaitu:
1. Inherent Impurities
Merupakan pengotor bawaan yang terdapat dalam batubara. Batubara yang
sudah dicuci (Washing) dan diekcilkan ukuran butirnya/ diremuk
(Crushing)sehingga dihasilkan ukuran tertentu, ketika dibakar habis memberikan
sisa abu. Pengotor bawaan ini terjadi bersama-sama pada waktu proses
pembentukan batubara (ketika masih berupagelly). Pengotor tersebut dapat
berupa gipsum (CaSO42H2O), anhidrit (CaSO4), pirit (FeS2), silika (SiO2). Dapat
juga berbentuk tulang-tulang binatang (diketahui adanya senyawa fosfor dari
hasil analisis abu) selain mineral lainya. Pengotor bawaan ini tidak mungkin
dihilangkan sama sekali, tetapi dapat dikurangi dengan melakukan pembersihan.
Proses ini dikenal sebagai teknologi batubara bersih.
2. External Impurities
Merupakan pengotor yang berasal dari luar, timbul pada saat proses
penambangan antara lain terbawanya tanah yang bersal dari lapisan penutuo
32
(overburden), kejadian ini sangat umum dan tidak dapat dihindari, khusunya pada
penambangan batubara dengan metode tambang terbuka(open pit)
Batubara merupakan endapan organik yang mutunya sangat beberapa faktor,
antara lain tempat terdapatnya cekungan batubara, umur, banyaknya
pengotor/kontaminasi. Sebagai bahan baku pembangkit energi yang dimanfaatkan
dalam industri, mutu batubara mempunyai peranan sangat penting dalam memilih
peralatan yang akan dipergunakan dan pemeliharaan alat. Dalam menentukan
mutu/ kualitas batubara perlu diperhatikan beberapa hal (Sukandarrumidi, 2005)
antara lain:
1. Heating Value (HV) (Calorific Value / Nilai kalor )
Dinyatakan dalam kkal/kg, banyaknya jumlah kalori yang dihasilkan oleh
batubara tiap satuan berat (dalam kilogram). Dikenal nilai kalor net(net calorific
value ataulow heating calorific value), yaitu nilai kalor hasil pembakaran dimana
semua air (H2O) dihitung dalam keadaan gas, dan nilai kalorgross(groses calorific
value atauhight heating value) , yaitu nilai kalor hasil pembakaran dimana semua
air (H2O) dihitung dalam keadaan ujud cair. Seamakin tinggi nilai HV, makin
lambat jalanya batubara yang diumpankan sebagai bahan bakar setiap jamnya,
sehingga kecepatan umpan batubara (coal feeder) perlu disesuaikan. Hal ini perlu
diperhatikan agar panas yang ditimbulkan tidak melebihi panas yaang diperlukan
dalam proses industri . Akibat selanjutnya akan memperpanjang masa pakai
burner, wind box, pulverizer (alat penghancur/pembubuk) dan peralatan lainya.
33
2. Moisture Content (kandungan lengas)
Jumlah lengas dalam batubara akan mempengaruhi penggunaan udara primer.
Batubara dengan kandungan lengas tinggi, akan memerlukan lebih banyak udara
primer untuk mengeringkan batubara tersebut agar suhu batubara pada saat keluar
dari gilingan (mill) tetap, sehingga hasil produksi industri dapat dijamin
kualitasnya. Lengas batubara ditentukan oleh jumlah kandungan air yang terdpat
dalam batubara.Kandungan air dalam batubara dapat berbentuk kandungan air
internal (air senyawa/unsur), yaitu air yang terikat secara kimiawi.
3. Volatile matter (bahan mudah menguap)
Kandunganvolatile matter, berkaitan dengan proses pembatubaraan. Akibat
adanyaoverburden pressure, kandungan air dalam batubara akan berkurang,
sebaliknya semakin mengecilnya kandungan air,calorific value akan meningkat.
Pada saat yang bersmaan batubara akan mengalami prosesdevolatisation. Semua
sisa oksigen, hidrogen, sulfur, nitrogen berkurang sehingga kandunganvolatile
matter mengecil. Kandunganvolatile matter, mempengaruhi kesempurnaan
pembakaran dan intensitas nyala api. Kesempurnaan pembakaran ditentukan oleh
nilai fixed carbon. Semakin tinggi nilaifuel ratio, maka karbon yang tidak terbakar
semakin banyak.
Hubungan antara fuel ratio, fixed carbon dan Volatile matter sebagai berikut :
Fuel Ratio = Fixed Carbon ................................ .................. (2.1)
Volatile matter
34
Nilai Fuel Ratio untuk antracite = (10-60) ;Semi antarcite = (6-10) ; Semi
Bittuminus = (3-7) ; Bittuminus = (0,5-3). Semakin tinggi nilaifuel Ratio, karbon
yang tidak terbakar semakin banyak
Sebagai catatan,antracite, merupakan batubara kualitas tinggi, mempunyai
struktur kompak, berta jenis tinggi, berwarna hitam metalik, kandunganvolatile
matter rendah, kandungan abu dan kandungan air rendah, mudah digiling, apabila
dibakar hampir seluruhnya habis terbakar. Timbul nyala biru, dengan nilai kalor
lebih besar atau sama dengan 8300 kcal/kg. Semiantracite mempunyai sifat antara
bituminus coal danantarcite.
4. Fixed Carbon
Didefenisikan sebagai material yang tersisa, setelah berkurangnya moisture,
volatile matter dan ash. Hubungan ketiganya ditunjukkan sebagai berikut:
Fixed Carbon (%) = 100 % -Moisture Content – Ash Content. ............... (2.2)
Apabila nilai moisture content danash content disamakan dengan nilaivolatile
matter, persamaan tersebut diatas menjadi :
Fixed Carbon = 100 – Volatile Matter (%)..................................................(2.3)
5. Hardgrove Grindability Index (HGI)
Suatu bilangan yang menunjukkan mudah atau sukarnya batubara digiling
digerus menjadi bahan bakar serbuk, Didalam praktek sebelum batubara
digunakan sebagai bahan bakar, ukuran butirnya dibuat seragam, dengan rentang
halus sampai kasar. Butir paling halus dengan ukuran < 3 mm, sedang ukuran
paling kasar sampai 50 mm. Butir paling halus perlu dibatasi dengan sifat
35
dustnes( ukuran terkecil agar tidak diterbangkan oleh angin. Dengan harapan
tidak mengotori lingkungan ), sedangkandustness dan tingkat kemudahan untuk
diterbangkan angin dipengaruhi pula oleh kandungan lengas(moisture
Content).Makin kecil nilai HGI, maka makin keras keadaan batubaranya.
Harga HGI diperoleh dengan menggunakan rumus :
HGI= 13,6 + 6,93 W......................................................................................(2.4)
Dimana W adalah berat dalam gram dari batubara halus berukuran 200 mesh.
Sebagai catatan, hrga HGI batubara di Indonesia berkisar antara 35-60.Dalam
penelitian Amperiadi (2005) terhadap batubara dari daerah Sebulu, Kalimantan
timur didapatkan nilai HGI antara 41-45.
6. Ash fusion character of coal
Batubara apabila dipanaskan bersama-sama terutama anorganikimpurities akan
melebur / meleleh. Apabila hal ini sampai terjadi akan berpengaruh pada tingkat
pengotor (fauling), pembentukan terak (slagging), dan akan berakibat terjadinya
gangguang padablower.
2.1.3.Sulphur dalam Batubara
Kandungan sulphur batubara adalah kadar sulphur keseluruhan yang
terkandung dalam batubara yang berasal dari sulphur pirit, sulfat, dan organik.
Sulphur dianggap sebagai hal yang tidak diinginkan, tetapi keberadaannya pada
semua jenis batubara secara ekonomis penting. Kadar sulphur pada batubara sangat
bervariasi, dari yang berkadar rendah sampai tinggi. Adanya sulphur dalam batubara
36
akan berpengaruh terhadap penggunaan batubara tersebut. Sulphur dalam batubara
terdapat dalam tiga bentuk utama yaitu:
1. Sulphur piritik (FeS2), jumlahnya sekitar 20-30 % dari sulphur total dan terasosiasi
dalam abu, terjadi baik sebagai makrodeposit (lensa, vein, joints, ball dsb). Dan
mikrodeposit (partikel-partikel halus yang terdisseminasi). Sulphur piritik
umumnya dapat dihilangkan dengan operasi pencucian.
2. Sulphur organik, jumlahnya sekitar 20-80 % dari sulphur total dan secara kimia
terikat dalam batubara, biasanya berasosiasi dengan sulfat dan sulfida selama
proses pembatubaraan.
3. Sulphur sulfat, kebanyakan sebagai kalsium sulfat dan besi sulfat, jumlahnya
sangat kecil kecuali pada batubara yang telah terekspos dan telah teroksidasi.
Sulphur dalam batubara umum, biasanya hanya dalam jumlah kecil dan
kemungkinan berasal dari protein tanaman pembentuk dan diperkaya oleh bakteri
sulphur. Keberadaan sulphur dalam batubara biasanya lebih kecil.Kandungan sulphur
yang tinggi dalam batubara dapat menyebabkan:
a. Terjadinya korosi pada tempat penyimpanan batubara.
b. Meningkatnya oksidasi dan pemanasan dalam tempat penyimpanan, dapat
mengakibatkan terjadinya pembakaran yang spontan.
c. Mengakibatkan polusi udara secara umum, dimana ada pembatasan
terhadap polusi.
Sulphur dalam batubara dapat sebagai ikatan organik dan anorganik. Sulphur
anorganik lebih mudah dihilangkan dengan proses pencucian. Jika batubara dibakar,
37
semua sulphur organik dan sebagian besar sulphur piritik akan teroksidasi menjadi
SO3. Sulphur piritik dan sulphur sulfat yang tertinggal (tidak teroksidasi) berubah
menjadi sulfida anorganik yang lebih stabil dan tertinggal dalam abu batu bara.
Kecendrungan sebagian sulphur tertinggal dalam abu batubara sangat tergantung pada
metoda pembakarannya untuk metoda tanur pembakaran pulverisasi. 10-15% sulphur
dapat tertinggal dalam abu, untuk tanur siklon hanya sekitar 5% (hal ini mungkin
karena temperatur pembakaran yang lebih tinggi), dan untuk tanurstoker bisa sampai
30% sulphur yang tertinggal dalam abu batubara, karena ukuran partikelnya yang
relatif besar. Abu terbang yang dihasilkan dari pembakaran batubara mempunyai
kemampuan untuk mengabsorpsi SO3 dari aliran gas pembakaran.
Adanya senyawa sulphur dalam batubara akan mempengaruhi operasi
pembakaran dan akhirnya juga akan mempengaruhi operasi boiler. Beberapa hal yang
patut diamati apabila batubara yang dipakai sebagai bahan bakarrmengandung
sulphur dalam jumlah yang cukup signifikan adalah :
1. Apabila sulphur didalam abu terdapat sebagai besi sulfida maka besi sulfida dapa
memperbesar perbedaan antara suhu titik leleh (ash fusion temperature) yang
diukur pada kondisi reduksi, dapat menurunkan suhu awal deformasi (initial
deformation temperature ). Pengaruh ini disebabkan oleh sifat besi yang bertindak
sebagai fluks (fluxing).
2. Absorpsi sulphur oksida , dalam bentuk SO3 oleh endapan abu disebut proses
fouling yang bersifat basa dan kaya alkali akan mengakibatkan makin kuatnya
38
lapisan fouling dan terus menebal. akhirnya bisa menimbulkan korosi setempat
pada dinding boiler .
3. Gas SO3 bersama uap air di dalam gas pembakaran dapat membentuk asam sulfat
(H2SO4) uap asam sulfat ini dapat terkondensasi pada temperatur rendah sehingga
bersifat korosif.
4. Efisiensi penangkapan abu terbang oleh presipitator elektrostatik tergantung pada
konduktivitas listrik aliran gas dan partikel abu terbang di mana konduktivitas
listrik dapat lebih tinggi dengan adanya senyawa ionik seperti SO3. Dalam kasus
konduktivitas gas dan partikel rendah, kadang - kadang senyawa ionik termasuk
SO2 atau SO3 ke dalam gas buang untuk menjaga efisiensi penangkapan partikulat
oleh presipitator elektrostatik.
1. Tipe-Tipe Sulfur pada Batubara
Sulfur pada batubara hadir dalam bentuk : sulfida, sulfur organik, sulfur
elemental, dan sulfat. Bentuk yang terpenting adalah sulfida terutama pirit (FeS2),
dan sulfur organik. Sulfur sulfat biasanya hanya dalam jumlah kecil yang berbentuk
mineral sulfat dan terjadi akibat adanya proses oksidasi. Pada batubara dengan
kandungan pirit rendah, sulfur organik juga dapat teroksidasi membentuk gipsum,
atau dapat berasal dari air tanah.
Sulfur organik pada batubara dikelompokkan berdasarkan tipe gugus
fungsionalnya antara lain:
39
1. Merchaptan atau thiol (RSH)
2. Sulfida atau thio-ether (RSR)
3. Disulfida (RSSR)
4. System aromatik yang mengandung cincin thiophene
2. Pembentukan Sulfur Pada Batubara
Penggabungan unsur sulfur pada batubara dapat terjadi melalui empat mekanisme
(Tsai, 1982) yaitu:
1. Kontak antara komponen organik dan sulfat.
2. Adanya larutan yang mengandung ion Fe
3. Pembentukan besi sulfat, dan
4. Transformasi besi sulfat menjadi pirit dan sulfur organik.
Pada mulanya, komponen organik (rombakan tumbuhan) kontak dengan air
payau atau air laut yang mengandung rata-rata 0,6% sulfat terutama MgSO4Sulfat
dari air laut diyakini merupakan sumber utama sulfur pada batubara.Besi adalah
komponen kedua yang membentuk mineral pirit. Unsur ini disuplai oleh air tawar
yang mengalir masuk ke dalam rawa gambut ataupun melalui perkolasi air tanah pada
rekahan-rekahan (cleats) batubara. Akses aliran air tersebut ditentukan oleh keadaan
batuan samping seperti permiabilitas dan komposisi mineralnya.
.
40
2.1.4 Kandungan Abu Batubara (Ash content)
Komposisi batubara bersifat heterogen, terdiri dari unsur organik(berasal dari
tumbuh-tumbuhan) dan senyawa anorganik, yang merupakan hasil rombakan batuan
yang ada disekitarnya, bercampur selama proses transportasi, sedimentasi, dan proses
pembatubaraan(coalification). Apabila batubara dibakar, senyawa anorganik yang
diubah menjadi senyawa oksida yang berukuran butir halus dalam bentuk abu. Abu
hasil pembakaran batubara ini, yang dikenal sebagai ash content (kandungan abu).
Abu ini merupakan kumpulan dari bahan-bahan pembentuk batubara yang tidak dapat
terbakar (non combustiblen materials), atau yang dioksidasi oleh oksigen. Bahan sisa
dalam bentuk padatan ini antara lain SiO2, Al 2O3, TiO3, Mn3O4, CaO, Fe2O3, MgO,
k2O, Na2O, P2O, SO3, dan oksida unsur lain. Disamping itu terdapat pula abu dari
bahan organik yang terbakar (combustible material)
Impurities yang terdapat dalam batubara berperan sangat penting pada
kandungan abu batabara. Apabila batubara ini dipakai untuk PLTU, abu yang ada
akan terpisah menjadi abu dasar (20%) yang terkumpul didasar tungku dan abu
terbang (80%) yang akan “keluar” melalui cerobong asap. Sedang apabila batubara
dipergunakan sebagai bahan bakar dalam industri semen, abu (dalam bentuk padatan)
bercampur dengan klinker, dan akan mempengaruhi kualitas semen yang dihasilkan.
Semakin tinggi kandungan abu dan tergantung pada komposisinya, akan
mempengaruhi menyebakan pula terjadi kaausan dan kororsi pada peralatan yang
dialaluinya. Kadar abu batubara di Indonesia berkisar 5%-20%
41
2.1.5 Pencucian Batubara
Pencucian batubara dilakukan karena batubara hasil penambangan bukanlah
batubara bersih, tapi masih banyak mengandung material pengotor, baik yang berupa
pengotor homogen yang terejadi pada saat pembentukan batubara (inheren inpurity),
maupun pengotor yang dihasilkan pada saat penambangan (exsterneous inpurity).
Pencucian batubara bertujuan untuk memisahkan batubara dengan material
pengotornya serta untuk menspesifikasikan ukuran batubara hasil tambang sesuai
dengan permintaan konsumen.
Alat pencucian akan sangat baik bila selang ukuran partikel terbesar dan
terkecil relatif pendek, karenanya sebelum dilakukan pencucian harus dilakukan
operasi pengayakan agar partikel dapat dikelompokkan berdasarkan
ukuranya.Kegiatan pengelompokkan partikel kedalam ukuran yang berbeda-beda
merupakan salah satu kegiatan penting yang dilakukan didalam pabrik pencucian.
(Sudarsono. 2003)
Metoda Pencucian Batubara :
1. Dense medium separation (DMS)
Konsentrasi media berat (dense/heavy medium separation) merupakan proses
konsentrasi yang bertujuan memisahkan mineralberhargadari pengotornyadengan
berdasarkan berat jenisnya, biasanya mineral ringan dengan menggunakan media
pemisahan yang tidak hanya terdiri dari air saja.
Operasi pencucian batubara dengan DMS dilakukan dengan mencelupkanbatubara
asal ke dalam media yang berat jenisnya terletak di antara batubara bersih dan berat
42
jenis impurities yang lebih berat. DMS yang beroperasi secara komersial
menggunakan suspensi padatan di dalam air untuk mengolah batubara mulai dari
ukuran 0,5 mm sampai berukuran 100 mm
Gambar 2.5 AlatDMS
2. Jigging
Jigging adalah proses pemisahan mineral yang berharga dengan mineral tidak
berharga berdasarkan pada perbedaan berat jenis mineral tersebut dengan aliran fluida
yang vertikal
Dalam jigging terjadi stratifikasi atau perlapisan pada partikel yang akan
dipisahkan. Hal ini terjadi karena partikel-partikel tersebut berbeda berat
jenisnya.Proses ini dapat mengolah batubara mulai dari ukuran maksimum 20 cm
sampai ukuran kecil 0,5 mm.
43
Jigging dilakukan pada alat yang disebut dengan jig. Jig merupakan salah satu alat
pemisahan yang berdasarkan perbedaan berat jenis, bekerja secara mekanis yang
menggunakan adanya perbedaan kemampuan menerobos dari butiran yang akan
dipisahkan terhadap suatu lapisan pemisah (bed). Secara umum jig merupakan suatu
tangki terbuka yang berisi air dengan saringan horizontal terletak pada bagian atasnya
dimana terdapat lapisan pemisah. Jig biasanya digunakan untuk memperoleh logam -
logam berat seperti : emas, bijih besi, dan juga untuk pencucian batubara.
Gambar 2.6 Sistem kerja alat Jig
3.Flowing film
Konsentrasi batubara pada aliran tipis(flowing film) hanya diterapkan pada
batubara berukuran kecil yaitu–2 mm dan dengan laju yang rendah pula (kapasitas
44
alat kecil).Oleh karena itu tidak semua alat konsentrasiflowing film dapat digunakan
pada pencucian batubara. Alat yang umum digunakan adalah Humprey spiral dan
dapat berfungsi dengan baik apabila :
Ukuran partikel yang diolah antara–2,0 sampai 0,15 cm.Perbedaan berat jenis
minimum 1.
4. Flotasi
Flotasi merupakan suatu proses untuk memisahkan mineral berharga dari
pengotornya dengan menambahkan bahan kimia(reagen)
Pada proes ini mineral dapat dipandang atau dibedakan menjadi beberapa bagian:
1) Mineral benci air( Hidrophobik ). Mineral yang permukaannya mempunyai
lapisan non polar, sehingga sukar dibasahi air, tetapi mudah melekat pada
gelembung udara, mineral ini umumnya mineral yang dikehendaki.
2) Mineral senang air (Hidrophilik ). Mineral yang permukaannya mempunyai
lapisan polar, sehingga mudah dibasahi air, tetapi sukar melekat pada gelembung
udara.
Prinsip - pronsip flotasi:
a. Adanya penempelan partikel ( mineral ) pada gelembung udara
b. Gelembung mineral harus stabil
c. Ada sifat sink and float
SyaratFlotasi:
a. Ada gelembung udara dalam cairan
b. Ukuran bijih harus halus
45
c. Derajat liberasi yang tinggi
d. Feed dalam bentukpulp (lumpur)
Reagen kimia yang digunakan pada prosesflotasi terdiri dari:
1. Kolektor
adalah suatu bahan kimia organik yang gunanya untuk merubah sifat permukaan
mineral yang tadinya senang air menjadi benci air.
Klasifikasi Kolektor:
a. Kolektor Anion
Umumnya kolektor ini digunakan pada pekerjaanflotasi mineral sulfida, tetapi
juga memungkinkan dipakai padaflotasi mineral non sulfide.
b. Kolektor Kation
Umumnya dipakai padaflotasi mineral asam seperti:Kuarsa, Feldspar,Mika,
Kaolin, dan Halida. Umumnya kolektor kation adalahamine dengan rumus kimia
NH2.
c. Non Polar
Secara fisik kolektor non polar adalah hidrokarbon cair, dari minyak atau
batubara
2. Modifier
Modifer merupakanbahan kimia an-organik yang fungsinya untuk mempengaruhi
kerja kolektor.
Modifier itu sendiri terdiri dari beberapa jenis reagent tertentu, yaitu:
46
a. Aktivator
adalah reagenyang ditambahkan untuk menambah interaksi antara partikel
solid dengan kolektor. Contohnya : cu ++ untuk mengapungkan sfalerit dan ca++
untuk mengapungkan kuarsa
b. Dispersant
adalah reagen yang digunakan untuk mencegah terjadinya penggumpalan anta
ra partikel solid. Contohnya: Na2SO3
c. Depresant
adalah reagen yang ditambahkan untuk membentuk lapisan polar yang membu
ngkus partikel solid sehingga menambah sifat hidrofobik ke partikel solid lain yang
tidak diinginkan, Contoh : CN, Zn
d. pH Regulator
adalah reagen yang digunakan untuk mengontrol Ph. Contohnya CaO, Na
2CO
3. Frother
Frother adalah zat kimia yang digunakan untuk membantu menstabilkan
gelembung udarayang terbentuk, sehingga tidak mudah pecah.Gelembung-gelembung
udara yang terbentuk harus dapat bergerak bebas di dalam pulp dan dapat mengambil
partikel-partikel mineral berharga, kemudian diapungkan ke dalam pulp.
Contoh dari frother adalah:Dowfroth Flotation Frother Series, MIBC, dan
Polyalkoxyparaffins
47
Flotasi diterapkan pada batubara halus yang berukuran < 0,5mm.Berdasarkan
kepada perbedaan sifat permukaan. Batubara adalah mineral hidrofobik yaitu bila
dicelupkan ke dalam air tidak akan basah. Partikel yang tidak dibasahi ini bila
berbenturan dengan gelembung udara akan langsung menempel (aerofilik). Untuk
mengubah permukaan menjadi betul-betul hidrofobik, pengolahan seperti ini disebut
conditioning, yaitu partikel padatan diolah dengan reagen kimia tertentu untuk
mengubah permukaannya menjadi hidrofobik.Proses flotasi dilakukan dalam alat
yang disebut sel flotasi. Umpan yang telah diconditioning untuk memastikan
permukaan batubara telah hidrofobik masuk ke sel flotasi melalui jalur pemasukan
umpan.Udara masuk ke dalam sel melaluiimpeller, dan terbentuk gelembung-
gelembung udara berukuran halus.Gelembung udara berbenturan dengan partikel
batubara, menempel dan naik ke permukaan. Gelembung yang naik berkumpul di atas
pulp dan dikeluarkan dengan bantuanscrapper
Keuntungan dari prosesflotasi antara lain adalah :
a. Hampir semua bahan galian dapat dipisahkan dengan prosesflotasi.
b. Sifat permukaan dapat dikontrol dan diubah-ubah denganreagent
c. Flotasi sangat cocok digunakan untuk pemisahan mineral-mineral sulfida.
Kerugian dari prosesflotasi antara lain adalah:
a. Biayanya mahal
b. Metodenya rumit, karena harus diapungkan
c. Dipengaruhi oleh slime
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam flotasi batubara:
48
a. Air yang dipakai ber-pH 6– 7,5
b. Persen solidpulp 3 % sampai 30%
c. Temperatur ideal adalah di atas 400, meski suhu kamar cukup memenuhi syarat.
d. Kecepatanimpeller
e. Penambahan / jumlahkolektor danfrother.
Perbedaan utamaflotasi batubara denganflotasi mineral sulfida adalah :
a. Kolektor padaflotasi batubara adalah minyak solar (diesel) yang bersifat non
ionizing collector, sedangkan padaflotasi mineral sulfida digunakanamyl
xanthate, yaitusulphydril collector.
b. Ukuran partikelflotasi batubara berukuran halus yang tidak dapat diproses dengan
konsentratsigravimetri. Untuk mineral sulfida untuk semua selang ukuran dapat
diproses, tapi umumnya berukuran 65mesh agar diperoleh derajat liberasi yang
tinggi
Gambar 2.7. Sistem kerja selflotasi
49
5. Aglomerasi
Abu yang terdapat dalam batubara merupakan suatu pengotor dan pada umumnya
bersifat sebagai hidrofobik atau aerofilik..Jika batubara dicampur dengan minyak dan
air, maka abu dalam batubara akan menempel pada minyak. Berat jenis minyak lebih
ringan daripada berat jenis air, maka minyak akan terpisah dengan sendirinya dengan
air. Berdasarkan hal tersebut maka abu yang menempel pada minyak akan dengan
mudah dipisahkan.Distribusi ukuran batubara yang baik untuk proses aglomerasi
adalah < 0,5 mm
2.1.6 Teknik Pengambilan Sampling
Berdasarkan teknis pengambilannya, sampling dapat dibagi menjadi beberapa
golongan sebagai berikut:
1. Bulk Sampling
Bulk sampling (conto ruah) ini merupakan metode sampling dengan cara
mengambil material dalam jumlah (volume) yang besar, dan umum dilakukan pada
semua fase kegiatan (eksplorasi sampai dengan pengolahan). Pada fase sebelum
operasi penambangan,bulk sampling ini dilakukan untuk mengetahui kadar pada
suatu blok atau bidang kerja. Metode bulk sampling ini juga umum dilakukan untuk
uji metalurgi dengan tujuan mengetahuirecovery (perolehan) suatu proses
pengolahan. Sedangkan pada kegiataneksplorasi, salah satu penerapan metodebulk
sampling ini adalah dalam pengambilan conto dengan sumur uji.
50
2. Chip sampling
Chip sampling (conto tatahan) adalah salah satu metode sampling dengan cara
mengumpulkan pecahan batuan (rock chip) yang dipecahkan melalui suatu jalur
(dengan lebar 15 cm) yang memotong zona mineralisasi dengan menggunakan palu
atau pahat. Jalur sampling tersebut biasanya bidang horizontal dan pecahan-pecahan
batuan tersebut dikumpulkan dalam suatu kantong conto. Kadang-kadang
pengambilan ukuran conto yang seragam (baik ukuran butir, jumlah, maupun
interval) cukup sulit, terutama pada urat-urat yang keras danbrittle (seperti urat
kuarsa), sehingga dapat menimbulkan kesalahan seperti oversampling (salting) jika
ukuran fragmen dengan kadar tinggi relatif lebih banyak daripada fragmen yang low
grade.
3. Channel sampling
Channel sampling adalah suatu metode (cara) pengambilan conto dengan
membuat alur(channel) sepanjang permukaan yang memperlihatkan jejak bijih
(mineralisasi). Alur tersebut dibuat secara teratur dan seragam (lebar 3-10 cm,
kedalaman 3-5 cm) secara horizontal, vertikal, atau tegak lurus kemiringan lapisan.
51
2.2 Kerangka Konseptual
Berdasarkan hal diatas, dapat penulis simpulkan secara ringkas dalam
kerangka konseptual berikut ini :
Gambar 2.8. Bagan Kerangka Konseptual
Input yang digunakan adalah : segala bentuk data yang menjadi dasar
penyusunan penelitian yaitu :
1. Kadar abu batubara
2. Kadar sulfur batubara
3. Nilai kalori batubara
1. Menganalisis kualitasbatubara setelahdilakukan pencuciandengan campuran minyaktanah, alkohol , dangaram dapur.
2. Menganalisis kualitasbatubara setelahdilakukan pencuciandengan campuran:alkohol, garam dapur danminyak goreng.
3. Menganalisis rpm selflotasi dalam mengurangikadar abu dan sulfur padabatubara
1. Meningkatnya nilaikalori pada batubara
2. Menurunnya kadar abubatubara
3. Menurunnya kadarsulfur batubara.
1. Kadar Abubatubara
2. Kadar sulfurbatubara
3. Nilai kaloribatubara
INPUTOUTPUT
PROSES
52
Proses adalah segala langkah-langkah atau upaya yang dilakukan untuk
mencapai tujuan penelitian yaitu :
1. Menganalisis kualitas batubara setelah dilakukan pencucian dengan campuran:
alkohol, garam dapur dan minyak tanah
2. Menganalisis kualitas batubara setelah dilakukan pencucian dengan
campuran:alkohol, garam dapur dan minyak goreng
3. Menganalisis rpmsel flotasi dalam mengurangi kadar abu dan sulfur pada
batubara.
Output adalah hasil yang ingin dicapai dalam tujuan penelitian yaitu :
1. Meningkatnya nilai kalori pada batubara
2. Menurunnya kadar abu batubara
3. Menurunnya kadar sulfur batubara
53
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Jenis Penelitian
Jenis penelitian ini adalah penelitianeksperimen. Menurut Danim (2002)
penelitian eksperimental adalah sebagai sebuah studi yang objektif, sistematis,
dan terkontrol untuk memprediksi atau mengontrol fenomena. Penelitian
eksperimen bertujuan untuk menyelidiki hubungan sebab akibat(cause and effect
relationship), dengan cara mengekspos satu atau lebih kelompok eksperimental
dan satu atau lebih kondisieksperimen. Hasilnya dibandingkan dengan satu atau
lebih kelompok kontrol yang tidak dikenai perlakuan.
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian
3.2.1 Tempat Penelitian
A. Tempat Pengambilan Sampel
Peneliti melakukan pengambilan sampel di lokasi penambangan batubara PT.
Atoz Nusantara Mining (ANM) di Kecamatan IV Jurai , Kabupaten Pesisir
Selatan, Provinsi Sumatra Barat.
54
Gambar 3.1 Lokasi PT. Atoz Nusantara Mining
55
Gambar 3.2 Peta Kesampaian daerah PT. Atoz Nusantara Mining
B. Tempat Pengolahan Sample
Peneliti melakukan pengolahan sampel menggunakan metoda flotasi di
BDTBT di kota sawahlunto, Provinsi Sumatera Barat.
56
C. Tempat Pengujian Hasil kadar sulfur dan abu
Peneliti melakukan pengujian hasil kadar abu dan sulfur di Laboratorium
BDTBT di kota Sawahlunto , Provinsi Sumatera Barat.
3.2.2 Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan pada tanggal 27Juni– 04 Juli 2018.
3.3. Variabel Penelitian
Variabel penelitian adalah segala sesuatu yang akan menjadi objek
pengamatan penelitian sesuai dengan permasalahan yang akan diteliti. Maka
variabel dari penelitian ini adalah pencucian batubara dengan metodaflotasi. di
PT. ATOZ Mining.
3.4. Data dan Sumber Data
3.4.1. Data
1. Data Primer
Data primer yang dibutuhkanadalah:
a. Nilai Kalori batubara setelah dilakukan pencucian
b. Sulpur batubara setelah dilakukan pencucian
c. Abu batubara setelah dilakukan pencucian
2. Data sekunder:
Data sekunder yang dibutuhkanadalah:
a. Nilai kalori batubara sebelum dilakukan pencucian
b. Kadar sulpur batubara sebelum dilakukan pencucian
c. Kadar abu batubara sebelum dilakukan pencucian
57
3.4.2. Sumber Data
Sumber data yang peneliti dapatkan berasal dari pengamatan langsung di
area penambangan di PT. Atoz Nusantara Mining hasil pengolahan sampel dan
pengujian dari laboratorium, serta studi kepustakaan.
3.5 Alat dan Bahan
3.5.1 Alat
Pada dasarnya alat yang dipergunakan dalam melakukan penelitian ini
adalah sebagai berikut:
a. Sel flotasi
Gambar 3.3 selflotasi
Prinsip kerja dari sel flotasi ini adalah umpan yang telah di olah berupa
pulp atau lumpur dimasukkan kedalam tangki atau selflotasi.Tangki dilengkapi
dengan agiator atau pengaduk yang teritegrasi dengan pipa untuk menginjeksi
udara, sehingga timbul gelembung udara di dalampulp. Mineral yang bersifat
hidrofobik akan menempel pada gelembung udara kemudian terangkat menuju
58
permukaan menjadi buih (mineralised froth), sedangkan mineral hidrofilik tetap
tinggal didalampulp.
b. LaserTachometer
c. Timbangan
d. Kamera
e. Gelas ukur
f. Stopwatch
3.5.2 Bahan
Bahan yang dipergunakan dalam melakukan penelitian ini adalah:
a. Batubara = 60Mehs
b.garam dapur = 40 gr
c. Alkohol = 40 ml
d. Minyak tanah = 40 ml
e. Minyak goreng (Sari murni) = 40 ml
* Asumsi jumlah komposisi bahan penelitian berdasarkan penetian oleh Rita
Sundari, dkk
3.6. Teknik Pengumpulan dan Analisis Data
3.6.1. Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data bertujuan untuk mengetahui bagaimana cara dan
proses untuk menyelesaikan permasalahan yang dihadapi sesuai dengan tujuan
yang sudah ditetapkan. Pada pengumpulan data ini ada beberapa hal yang
dilakukan yaitu:
59
1. Pengambilan Sampel di lapangan yaitu di PT. Atoz Mining Kabupaten Pesisir
Selatan, Provinsi Sumatera Barat.
2. Sampel yang telah didapat selanjutnya dilakukan pengecilan ukuran pada
batubara yaitu terdiri dari beberapa tahap, sebagai berikut :
a. Penggunaan alatBrown Crusher untuk mendapatkan ukuran partikel
batubara dari ukuran bongkahan menjadi 1 cm
b. Penggerindaan partikel batubara dari ukuran 1 cm menjadi 8 mesh
menggunakanBrown crusher
c. Penyaringan batubara dengan alat pengayak Sieve Shaker untuk ukuran
partikel 60 mesh
3. Setelah batubara sesuai dengan ukuran yang diingikan selanjutnya dilakukan
pencucian dengan menggunakan SelFlotasi.dan hasil dari pencucian di
lakukan pengujian kualitas batubara di Laboratorium BDTBT kota
Sawahlunto Provinsi Sumatera Barat.
Teknik pengambilansampling (conto) yang digunakan adalah Channel sampling
yang merupakan suatu metode (cara) pengambilan conto dengan membuat alur
(channel) sepanjang permukaan yang memperlihatkan jejak bijih (mineralisasi).
Alur tersebut dibuat secara teratur dan seragam (lebar 3-10 cm, kedalaman 3-5
cm) secara horizontal, vertikal, atau tegak lurus kemiringan lapisan
3.6.2. Pengolahan Data
Pengolahan data yang telah dilakukan adalah.
a. Menganalisis kadar abu dan sulfur batubara setelah dilakukan
pencucian dengan campuran: alkohol, garam dapur dan minyak tanah.
60
b. Menganalisis kadar abu dan sulfur batubara setelah dilakukan
pencucian dengan campuran: alkohol, garam dapur dan minyak sawit
c. Menganalisis putaran sel flotasi dalam mengurangi kadar abu dan sulfur
pada batubara.
3.6.3. Analisis Data
Analisis yang akan dilakukan dalam penelitian ini adalah sebagaiberikut:
a. Analisis hasil setelah pencucian batubara dengan sebelum pencucian
batubara menggunakan campuran: alkohol, garam dapur dan minyak
tanah.
b. Analisis hasil setelah pencucian batubara dengan sebelum pencucian
batubara menggunakan campuran:alkohol, garam dapur dan minyak
sawit.
c. Analisis hasil rpm flotasi dalam mengurangi kadar abu dan sulfur pada
batubara
61
3.7. KerangkaMetodologi
Kerangka metodologi yang digunakan adalah seperti diperlihatkan pada
gambar diagram alir dibawah ini.
TujuanPenelitian1. Menganalisis kualitas batubara setelah dilakukan
pencucian dengan campuran: alkohol, garam dapurdan minyak tanah
2. Menganalisis kualitas batubara setelah dilakukanpencucian dengan campuran: alkohol, garam dapurdan minyak goreng
3. Menganalisis rpm selflotasi dalam mengurangikadar abu dan sulfur pada batubara
IdentifikasiMasalah1. Kualitas batubara dapat dipengaruhi oleh faktor
luar dan dalam.2. Kurang bagusnya mutu kualitas batubara.3. Batubara hasil tambang banyak mengandung
pengotornya.4. Batubara yang di tambang mempunyai ukuran
yang tidak langsung memenuhi permintaan pasar.
A
Pencucian batubara menggunakan metodaflotasi untukpengurangan kadar abu dan kadar sulfur pada batubara di
PT ATOZ MINING
62
Gambar 3.4 Diagram Alir Penelitian
Hasil1. Meningkatnya nilai kalori batubara2. Menurunya kadar abu batubara3. Menurunya kadar sulfur batubara
Pengambilan Data
Pengolahan Data
1. Menganalisis kualitas batubara setelah dilakukan pencuciandengan campuran: alkohol, garam dapur dan minyak tanah
2. Menganalisis kualitas batubara setelah dilakukan pencuciandengan campuran: alkohol, garam dapur dan minyak sawit
3. Menganalisis rpmselflotasi dalam mengurangi kadar abu dansulfur pada batubara.
Sekunder
a. Nilai Kalori batubarasebelum pencucianb. Kadar Sulpur batubara sebelum
pencucianc. KadarAbu batubara sebelum pencucian
Primer
a. Nilai Kalori batubara setelah pencucianb. Kadar Sulpur batubara setelah pencucianc. Kadar Abu batubara setelah pencucian
A
Analisa Data
1. Analisa hasil setelah pencucian batubara dengan sebelumpencucian batubara menggunakan campuran: alkohol, garam dapurdan minyak tanah.
2. Analisa hasil setelah pencucian batubara dengan sebelumpencucian batubara menggunakan campuran: alkohol, garam dapurdan minyak goreng
3. Analisa hasil rpm flotasi dalam mengurangi kadar abu dan sulfurpada batubara.
63
BAB IV
PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
4.1. Pengumpulan Data
Sebelum melakukan Pengolahan data terhadap pencucian batubara dengan
menggunakan metoda flotasi, terlebih dahulu dilakukan pengumpulan data yang
diperlukan dalam penelitian ini berupa data primer dan data sekunder yang
bersumber dari pengamatan langsung di lapangan dan arsip perusahaan, adapun
data-data tersebut berupa:
4.1.1. Data Primer
Jenis data ini merupakan data yang diperoleh secara langsung dalam
penelitian ini, data itu dapat dilihat pada tabel dibawah ini :
Tabel 4.1
Data Primer
Kode Sampel Ash Content(%Adb)
Sulfur Content(%Adb)
Caloric Value(Kcal/g Adb)
Mt-1 26,26 4,77
5579(Blended)
Mt-2 25,52 4,75
Mt-3 24,61 4,49
Mg-1 24,36 4,115888
(Blended)Mg-2 22,92 4,06
Mg-3 19,65 3,81
*Ket : Mt = Minyak tanahMg= Minyak goreng
64
4.1.2 Data Sekunder
Data Sekundermerupakan data yang telahada di perusahaan,
bersumberdariarsipdanliteratur yang menyangkutkajianpenelitian, data tersebut
dapat dilihat pada tabel 4.2
Tabel 4.2
Data Sekunder
Kode Sampel Ash Content(%Adb)
Sulfur Content(%Adb)
Caloric Value(Kcal/g Adb)
SP 27,04 5,20 5555
*Ket : SP = Sebelum pencucian
4.2 Pengolahan Data
4.2.1.Menganalisis kadar abu dan sulfur batubara setelah dilakukan pencucianbatubara dengan menggunakan campuran : Minyak tanah, garam dapur, danalkohol.
Tabel 4.3
Hasil pencucian batubara menggunakan campuran: Minyak tanah, garam dapur dan
alkohol
Kode Sampel Ash Content(% Adb)
Sulfur Content(% Adb)
Mt-1 26,26 4,77Mt-2 25,52 4,75Mt-3 24,61 4,49
Gambar 4.1 Diagram penurunan kadar abu dan sulfur pada sampel minyak tanah
05
1015202530
Sp Mt-1 Mt-2 Mt-3
AbuSulfur
65
Berdasarkan tabel 4.3 dan gambar 4.1dapat dilihat bahwa tiap-tiap sampel
mengalami penurunan kadar abu dan kadar sulfur, namun tidak terlalu signifikan,
kadar abu dan sulfur yang banyak mengalami penurunan yaitu pada sampel
dengan kode Mt-3.
4.2.2 Menganalisis kadar abu dan sulfur batubara setelah dilakukan pencucian
batubara dengan menggunakan campuran : Minyak goreng, garam dapur,
dan alkohol
Tabel 4.4
Hasil pencucian batubara menggunakan campuran: Minyak goreng, garam dapur
dan alkohol
Kode Sampel Ash Content(% Adb)
Sulfur Content(% Adb)
Mg-1 24,36 4,11Mg-2 22,92 4,06Mg-3 19,65 3,81
Gambar 4.2 Penurunan kadar abu dan sulfur pada sampel minyak goreng
0
5
10
15
20
25
30
Sp Mg-1 Mg-2 Mg-3
AbuSulfur
66
Berdasarkan tabel 4.4 dan gambar 4.2 hasil pencucian batubara dengan
campuran: minyak goreng, garam dapur dan alkohol, tiap-tiap sampel mengalami
penurunan kadar abu dan sulfur,penurunan kadar abu dan sulfur yang banyak
mengalami penurunan yaitu pada sampel Mg-3
4.2.3 Menganalisis rpm sel flotasi untuk mengurangi kadar abu dan sulfur
pada batubara.
Tabel 4.5
Hasil Rpm sel flotasi pada pencucian batubara dengan campuran:
Minyak tanah, minyak goreng, garam dapur dan alkohol
Rpm Kode Sampel Ash Content(% Adb)
Sulfur Content(% Adb)
1220 Mt-1 26,26 4,77
1285 Mt-2 25,52 4,75
1339 Mt-3 24,61 4,49
1220 Mg-1 24,36 4,11
1285 Mg-2 22,92 4,06
1339 Mg-3 19,65 3,81
67
Gambar 4.3 Diagram rpm pencucian dengan campuran Minyak tanah dan Minyak
goreng
Berdasarkan tabel 4.5 dan gambar 4.3 dapat dilihat bahwa sampel dengan
kode Mg-3 dengan Rpm 1339 Mengalami penurunan kadar abu dan sulfur yang
signifikan dari pada kode sampel lainya. Dapat dinyatakan bahwa dengan rpm
1339 bisa menurunkan kadar abu dan sulfur dengan baik sehingga bisa
menghasilkan batubara dengan kualitas yang lebih baik. Dilihat dari segi nilai
kalori kedua campuran juga mengalami peningkatan, namun peningkatan yang
signifikan dapat dilihat pada sampel kode Mg dapat dilihat pada gambar di bawah
ini :
0
5
10
15
20
25
30
1220 mt-1 1285 mt-2 1339 mt-3 1220 mg-1 1285 mg-2 1339 mg-3
abusulfur
68
Gambar 4.4 Nilai Kalori
5300
5400
5500
5600
5700
5800
5900
6000
Sp Mt Mg
Nilai Kalori
69
BAB V
ANALISA DATA
Analisa data yang akan dilakukan adalah sebagai berikut :
Tabel 5.1
Kadar abu, Kadar sulfur dan Nilai kalori batubara
Rpm Kode Sampel
Kadar Abu
(% Adb)
Kadar Sulfur
(%Adb)
Nilai Kalori
(%Adb)
Sp SP 27.04 5.20 5.555
1220 Mt-1 26,26 (2,88%) 4,77 (8,26%)
5579
(0,432%)
1285 Mt-2 25,52 (5,62%) 4,75 (8,65%)
1339 Mt-3 24,61 (8,98%) 4,49 (13,65%)
1220 Mg-1 24,36 (9,91%) 4,11 (20,96%)
5888
(5,994%)
1285 Mg-2 22,92 (15,23) 4,06 (21,92%)
1339 Mg-3 19,65 (27,32%) 3,81 (26,73%)
* Keterangan : SP: Sebelum pencucianMt: Minyak tanahMg: Minyak goreng
5.1 Analisa hasil setelah pencucian batubara dengan sebelum pencucian
batubara menggunakan campuran: alkohol, garam dapur dan minyak
tanah.
Setelah dilakukan pencucian batubara dengan menggunakan campuran: minyak
tanah, garam dapur, dan alkohol. Tiap sampel yang peniliti lakukan mengalami
penurunan kadar abu dan kadar sulfur, namun penurunan kadar abu dan sulfur pada
campuran: minyak tanah, garam dapur dan alkohol tidak mengalami penurunan yang
terlalu signifikan. Pada sampel Mt-1 mengalami penurunan kadar abu dan sulfur
��
menjadi (26,26% dan 4,77%). Pada sampel Mt-02 mengalami penurunan kadar abu
dan sulfur menjadi (25,52% dan 4,75%). Sedangkan pada sampel Mt-3 kadar abu dan
sulfur menjadi (24,61 % & 4,49%).
5.2 Analisa hasil setelah pencucian batubara dengan sebelum pencucian
batubara menggunakan campuran: alkohol, garam dapur dan minyak
goreng.
Pencucian batubara dengan campuran: minyak goreng, garam dapur dan alkohol
mengalami penurunan kadar abu dan sulfur yang signifikan dengan yang sebelum
pencucian dari pada campuran: minyak tanah, garam dapur dan alkohol. Pada sampel
Mg-1 mengalami penururnan kadar abu dan sulfur menjadi (24,36% dan 4,11%). Dan
pada sampel Mg-2 mengalami penurunan kadar abu dan sulfur menjadi (22,92% dan
4,06). Sedangkan pada sampel Mg-3 mengalami penurunan kadar abu dan sulfur
menjadi (19,65% dan 3,81%)
5.3 Analisa hasil rpm sel flotasi dalam mengurangi kadar abu dan sulfur pada
batubara.
Dari pencucian batubara yang telah dilakukan dapat dilihat rpm mana yang
dapat menurunkan kadar abu dan sulfur yang lebih baik. Pada sampel dengan
campuran: minyak tanah, garam dapur dan alkohol, rpm dengan kode Mt-3
mengalami penurunan yang lebih baik dari pada rpm lainya. Sedangkan pada
campuran: minyak goreng, garam dapur dan alkohol, rpm dengan kode sampel Mg-3
mengalami penurunan yang lebih baik dari pada rpm lainya. Semakin tinggi rpm
maka semakin bagus penurunan yang akan dihasilkan.
��
Dilihat dari segi nilai kalori kedua campuran juga mengalami peningkatan,
namun peningkatan yang signifikan dapat dilihat pada kode sampel Mg.
��
BAB VI
PENUTUP
6.1 Kesimpulan
Dari peneltian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. Pada pencucian batubara dengan campuran minyak tanah, garam dapur
dan alkohol mengalami penurunan, namun penurunan tersebut tidak
mengalami penurunan yang signifikan, kadar abu dan sulfur yang banyak
mengalami penurunan kadar abu dan sulfur yaitu pada sampel dengan
kode Mt-3 yang sebelumnya kadar abu dan sulfur (27.04% dan 5.20%)
dan setelah dilakukan pencucian menjadi (24.61% dan 4.49%)
2. Pada pencucian batubara dengan campuran minyak goreng, garam dapur
dan alkohol, tiap-tiap sampel mengalami penurunan yang baik dari pada
pencucian yang menggunakan campuran minyak tanah, garam dapur dan
alkohol,penurunan kadar abu dan sulfur yang banyak mengalami
penurunan yaitu pada sampel Mg-3 yang sebelumnya kadar abu dan sulfur
(27.04% dan 5.20%) dan setelah dilakukan pencucian menjadi (19.65%
dan 3.81%).
3. Pencucian batubara dengan rpm 1.339 dapat menurunkan kadar abu dan
sulfur lebih baik dari pada rpm lainya. Ini terbukti pada pencucian yang
telah dilakukan baik pada campuran minyak tanah, garam dapur dan
alkohol maupun pada campuran minyak goreng, garam dapur dan
alokohol. Semakin tinggi rpm maka semakin bagus penurunan yang akan
dihasilkan.
��
6.2 Saran
1. Dalam pencucian batubara dengan metodaflotasi hendaknya harus
diperhatikan dalam proses pencucian, karena kalau pencucian tidak
diperhatikan dapat menyebabkan hasil pencucian yang kurang bagus.
2. Pencucian batubara dengan Metoda flotasi dengan campuran minyak
goreng, garam dapur dan alkohol dapat menurunkan kadar abu dan sulfur
lebih baik, dari pada campuran minyak tanah, alkohol, garam dapur. Bisa
menjadi masukkan untuk perusahaan bahwa dengan campuran Minyak
goreng, garam dapur dan alkohol dapat menurunkan kadar abu dan sulfur
yang ada pada batubara.
�
DAFTAR KEPUSTAKAAN
Irwandy Arif, 2014, Batubara Indonesia, Bandung: PT Gramedia Pustaka Utama
Nukman, Jurnal Pencucian Batubara Asal Tanjung Enim Di Dermaga KertapatiDengan Mengguanakan Air Dan Bergelembung Udara : Suatu UsahaPeningkatan Mutu Batubara, Univeritas Sriwijaya, 2009
Nukman, dkk Jurnal Pengurangan Kadar Abu Dan Sulfur pada Batubara SubBituminus Dengan Metode Aglomerasi Air-Minyak Sawit, UniversitasSriwijaya, 2006.
Nukman, dkk, Jurnal Pengurangan Kadar Abu Dan Sulfur Pada Batubara SemiAntrasit Dari Tanjung Enim Dengan Cara Pencucian Bermedia Air-Minyak Sawit.,Universitas Srieijaya, 2007.
Nana Dyah Siswanti, dkk, Jurnal Desulfurisasi Batubara Menggunakan Udara
Dan Air, Sirabaya, 2010.
Riko Ervil, dkk, 2015, Buku Panduan Penulisan dan Ujian Skripsi STTINDPadang, Padang: Sekolah Tinggi Tejnologi Industri
Rita Sundari, dkk, Jurnal Aplikasi Metoda Flotasi Buih Untuk Pencucian BatubaraPeringkat Rendah., Yogyakarta, 2010.
Sukandarrumidi, 2005, Batubara dan Pemanfaatanya,Yogyakarta: Gadjah MadaUniversity Press
Lampiran A
1. Pengambilan Sampel
Gambar 1.1 Jalan menuju lokasi pengambilan sampel
Gambar 1.2 Lokasi pengambilan sampel
Gambar 1.3 Outcrop pengambilan sampel batubara
Gambar 1.4 Pengambilan Sampel yang ada pada singkapan
Gambar 1.5 Sampel batubara yang akan dilakukan pengujian
2. Preparasi Sampel
Gambar 2.1 Brown Crusher untuk memperkecil ukuran batubara dari ukuranbongkahan ke ukuran > 1 cm
Gambr 2.2 Hasil dari brown crusher dari ukuran bongkahan ke ukuran > 1 cm
Gambar 2.3 Brown Crusher yang digunakan untuk memperkecil ukuran batubara dariukuran 1 cm menjadi 8 mesh
Gambr 2.4 Hasil crusher dengan ukuran 8 mesh
Gambar 2.5 Shive shaker ( ayakan ) yang digunakan untuk mendapatkan ukuranbatubara 60 mesh
Gambar 2.6 Hasil sampel 60 mesh dari ayakan
Gmbar 2.7 Open yang digunakan untuk pengeringan batubara
Gambar 2.8 Proses pencucian flotasi
3.Pengujian Sampel
Gambar 3.1 Timbangan yang digunakan sebelum sampel di uji
Gambar 3.2Calorimetter yang digunakan untuk pengujian nilai kalori
Gambar 3.3 Muffle Furnace digunakan untuk pengujian kadar abu
Gambar 3.4 Alat pengujian kadar sulfur
SURAT KETERANGAN PENELITIANNO. 006/ ANM-HRD/l/2018
Yang bertanda tangan dibawah ini :Nama : Indrasari HalimJabatan : Office ManagerAlamat : Lt. 2, Graha Kospin Jaya
Jalan Mampang Prapatan Raya No.23Jakarta 12790
Menerangkan bahwa mahasiswa Jurusan Teknik PertambanganSekolah Tinggi TeknologiIndustri (STTIND) Padang di bawah ini :
Nama : Danang Satria PratamaNPM : 1410024427030Jurusan : S-1 Teknik PertambanganPerguruan Tinggi : Sekolah Tinggi Teknologi Industri (STTIND) Padang
Telah Melakukan Penelitian di PT. Atoz Nusantara Mining pada tanggal 26 Juni s.d 04 Juli2018. Demikian surat keterangan ini kami buat, agar dipergunakan sebagaiman mestinya.
Jakarta, 05 Juli 2018
Graha Kospin Jasa lantai 2Jalan Mampang Prapatan raya No.32
Jakarta 12790 IndonesiaTel. +62-21 7919 6641 Fax. +62-21 7919 6641
LEMBARAN KONSULTASI
Nama : Danang Satria Pratama Npm: 1410024427030
Program Studi : Teknik Pertambangan
Judul :Pencucian batubara menggunakan metoda flotasi untukpengurangan kadar abu dan kadar sulfur di PT AtozNusantara Mining (ANM)
Pembimbing I
Jevie C Eka Putra, MT
No Tanggal Saran/Perbaikan Paraf
1 08-04-2018 Perkuat Argumentasi memilih ke-5 Jurnal
masing-masing jurnal harus punya kekuatan
yang saling mengisi untuk referensi penelitian
2 09-07-2018 1. Perhatikan makna kalimat dan
pemenggalannya agak mudah dipahami
2. Sederhanakan Ringkasan
3. Kondisi Geomorfologi hanya referensi saja
4. Buatlah tabel perbandingan sebelum dan
sesudah pencucian
5. Komposisi campuran lebih detail
3 22-07-2018 Acc Jilid
LEMBARAN KONSULTASI
Nama : Danang Satria Pratama Npm: 1410024427030
Program Studi : Teknik Pertambangan
Judul :Pencucian batubara menggunakan metoda flotasi untukpengurangan kadar abu dan kadar sulfur di PT AtozNusantara Mining (ANM)
No Tanggal Saran/Perbaikan Paraf
1 27-03-2018 Perbaikan Jurnal
2 31-03-2018 Perbaikan Jurnal, ambil yang inti-inti saja
3 3-04-2018 Bikin BAB I
4 5-04-2018
Perbaikan latar belakang, identifikasi masalah,
batasan masalah, rumusan masalah, tujuan
penelitian, dan manfaat penelitian.
5 7-04-2018
Perbaikan manfaat penelitian dan sitematikan
penulisan
6 04-07-2018
1. Tuliskan data yang dikumpulkan pada
pengumpulan data
2. Perbaiki kesimpulan sesuai tujuan
penelitian
3. Prbaiki saran untuk perusahaan
4. Lengkapi dengan daftar pustaka
5. Lengakpi dengan ringkasan/abstarct
Pembimbing II
Riam Marlina, MT
6. Lengkapi daftar isi,gambar,tabel,danlampiran
7. Dokumentasi penulis dilengkapi dengankalimat
7 19-07-2018
1. Perbaiki ringkasan
2. Perbaikan daftar isi
3. Lengkapi dengan dokumen sel flotasi
4. Lengkapi dengan cara ketja sel flotasi
8 23-07-2018 Acc Jilid
Surat Pernyataan
Saya yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : Danang Satria Pratama
NIM : 1410024427030
Program Studi : Teknik Pertambangan
Dengan ini menyatakan bahwa skripsi yang saya susun denga judul :
“ Pencucian Batubara Dengan Metoda Flotasi Untuk Menurunkan
Kadar Abu dan Kadar Sulfur Batubara Di PT. Atoz Nusantara
Mining”
Adalah benar-benar hasil karya saya sendiri dan merupakan plagiat skripsi
orang lain. Apabila Kemudian dari pernyataan saya tidak benar, maka saya
bersedia menerima sanksi akademis yang berlaku (dicabut predikat kelulusan
gelar kesarjanaanya).
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk dapat
dipergunakan sebagaimana mestinya.
Padang, Juli 2018
Pembuat Pernyataan
Danang Satria Pratama
BIODATA WISUDAWAN
Nama : Danang Satria Pratama
Jenis Kelamin : Laki-laki
Tempat/Tanggal Lahir : Ambarawa/ 12 Agustus 1994
Nomor Pokok Mahasiswa : 1410024427030
Program Studi : Teknik Pertambangan
IPK : 3,39
Judul Skripsi : Pencucian Batubara Dengan Metoda
Flotasi Untuk Menurunkan Kadar Abu
dan Kadar Sulfur Batubara Di PT.
Atoz Nusantara Mining
Dosen Pembimbing : 1. Jevie C Eka Putra, MT
2. Riam Marlina, MT
Asal SMTA : SMA N I Lengayang
Nama Orang Tua : Nur Amrin
Alamat/Telp/Hp : Padang Panjang II, Kenagarian
Kambang Utara, Kabupaten Pesisir
Selatan, Provinsi Sumatera Barat.