PERANCANGAN PABRIK PENCUCIAN BATUBARA

Perancangan pabrik pencucian batubara sebagai penegasan:

1) Perencanaan mencakup pembuatan transport material (misal:

belt conveyor) bertujuan untuk mencari titik optimum atau yang

paling murah biaya operasionalnya

2) Termasuk yang dimaksud itu adalah, letak pabrik, dengan dasar-

dasar penggunaan alat peremuk, penggerus batubara, ciri

topografi, kapasitas dll.

3) Tugas Perancangan pabrik pencucian batubara (washing plant).

Pertanyaan awal, mengapa harus ada pabrik pencucian batubara ?

apakah mutlak ada atau tidak ?

Dalam realitas terkadang ada bongkah batubara besar. PLTU misalnya

menerima ukuran partikel BB ± 50 mm. Demikian pula semen

terkadang terdapat coal crushing plant.

Pada batubara dikenal dengan istilah partings (5, 10 cm) seperti

adanya mineral: clay, sandstone. Untuk memisahkan ini, maka perlu

adanya pencucian batubara. Perlu diingat SG batubara berkisar ± 1,4

bandingkan dengan clay minerals dll, sehingga dengan menggunakan

prinsip sink and float berdasarkan perbedaan SG maka pemisahan dapat

dilakukan disamping memisahkan batubara kotor (row coal).

Oleh karena itu perlu ada pabrik pencucian batubara untuk mengatasi abu

batubara ataupun ganggue minerals (parting: inherent/extraneous

partings).

Contohnya dengan whasebility test, maka akan diketahui kualitas batubara

sebenarnya, misal: kadar abu dari 90% turun menjadi 10%.

Tujuan pabrik pencucian batubara adalah untuk menghilangkan mineral-

mineral ikutan: Extraneous/inherent mineral matter, ganggue minerals.

Disamping itu dengan adanya pabrik pencucian bukan hanya tujuan tersebut

tetapi kualitas juga terjamin ataupun memperbaiki kualitas batubara agar

memenuhi persyaratan yang diinginkan.

Pada proses pencucian tersebut sebagian besar untuk menghilangkan

pengotor yang umumnya senyawa anorganik impurities (clay, sandstone, dll).

Pada pabrik pencucian batubara tersebut juga dilengkapi dengan crushing

plant, screening unit dan setling pond/tailing disposal.

Batubara ada yang carboneous middle, hitamnya batubara belum tentu

bagus tetapi bila hitam mengkilap berarti baik. Dan apabila batubara memiliki

berat jenis yang tinggi berarti banyak partings (idealnya berat jenis 1,6 - 1,7).

Bila ingin BB SG 1,4 berarti larutan 1,4 yang digunakan yang mana BB

seijenis >1,4 akan tenggelam tetapi BB 1,4 akan terapung.

Dikenal istilah, coal yield yaitu Perolehan jumlah berat batubara bersih

terhadap batubara kotor yang dinyatakan dalam persen.

Untuk mengetahui karakteristik batubara BB maka perlu diketahui, (pd. CWP)

1. Komposisi pariikel/distribusi

2. Perbedaan berat jenis dari mineral yang dipisahkan.

3. Sifat kimia permukaan

4. Friability relative

5. Kekuatan batubara

6. Komposisi petrografi (maseral BB)

7. Rank batubara

Batubara dari tambang akan selalu bervariasi, ukuran mineral

pengotor ada yang berukuran halus, sedang hingga berukuran 2,5 cm. Makin

berat/tinggi berat jenis BB, berarti impurities juga meningkat. Untuk

menentukan metode dan alat yang digunakan maka perlu ada uji yang

lengkap antara lain whasebility test, data distribusi ukuran, data distribusi

berat jenis, petrografi, kandungan air, kandungan abu, kandungan sulfur,

foshibility ash yang penting untuk PLTU.

whasebility test:

1. Menentukan berapa banyak batubara yang dihasilkan dengan berat

jenis tertentu (coal yield).

2. Mengetahui proses pemisahan

3. Tingkat kesulitan pemisahan

4. Density larutan yang digunakan

5. Kadar abu Vs coal yield

Misal: CY = 70%, berarti 30% adalah pengotor. CY berkaitan dengan lebar

conveyor, kapasitas BC, aspek biaya, dll. Dari pabrik pencucian ada juga

operasi tambahan, misal peremukan dengan menggunakan breaker,

pengayakan, dsb.

Yang dipertimbangkon dalam washability test:

1. Metode pencucian, dengan metode pencucian akan mengetahui

proses apa yang digunakan. (memisahkan split, paring". Split istilah

dari material-material yang terbentuk secara alamiah atau dengan

cara mekanis sehingga bentuknya berupa material relatif pipih.

Partings adalah material yang bercampur dengan batubara sebagai

material sisipan dan setempat-setempat)

2. Apakah masih diperlukan pabrik washability test ? Perlunya blending,

direct marketing, coal washing, dll.

3. Ada lokasi, ada lahan untuk perencanaan coal washing plant (perlu

ada sumber air).

M A S A L A H L O K A S I

Pada prinsipnya masalah lakasi CWP mempertimbangkan hal-hal sbb :

1. Jarak (ROM-CWP, CWP-Marketing, water resistances, dll).

2. Sumber air yang optimal dan jumlah penyediaan yang konstan.

3. Persediaan bahan bakar

4. Letak lokasi power plant atau jaringan listrik, steam power, water

power.

5. Bagaimana cara memperoleh supply

6. Dischrage material yang dibuang

7. Transport unti (lori, lokomotif, trolley lokomotif, cable way, truck,

conveyor, ect) .

1. Lokasi CWP dekat Tambang

Jadi, dalam Penentuan di atas bila pabrik dekat tambang, maka tujuan utama

untuk :

o Mereduksi ongkos angkut dan proses apabila dekat dengan sumber.

Tetapi apabila dekai tambang (misal) harus dihitung ongkos angkut.

o Bahwa produksi masih mengandung air yang berlebih.

o Ada kemungkinan di daerah dekat tambang tidak banyak air

o Kemungkinan ada tempat untuk pembuangan material yang halus (BB

dan pengotornya: batubara kotor) umurnnya dekat tambang, apabila

cukup terial maka dapat dengan pr-oses shoot pada alat speader of

tails.

Apabila dekat tarnbang, ada keuntungan yang lain yaitU tidak perlu

adanya suatu stock pile. Contohnya, kegiatan tersebut di crushing plant dan

di temporary stock pile. Sebagai tambahan okibat adanya loading dan

loadhng

proses maka material batubara cenderng semakin mengahasilkan fine

material sehingga merugikan untuk proses selanjutnya.

Pada tambang biasanya terdapat crushing plant, temporary stock pile, fine

dan course bin, ect. Terkadang banyak membutuhkan conveyor unit (eff. +

30%, kemiringan max 18%, tebal 2-3 kall ukuran material besar).

2. Lokasi CWP dekat Sumber Mata Air

Yang jadi permosalahon adalah sumber air yang kontinu baik berasal

dari sungai ataupun danau, dari tambang sendiri, sumur (tunnels) yang

berasal dari gunung-gunung, hasil penampungan dari tailing (Bangka

Belitung). Disamping jumlah, kualitas air juga perlu (untuk plani, kebutuhan

rutin K. T. Pabrik, pencegahan kebakaran, dll).

Air juga dapat digunakan sebagai hydro electrical power sebagai

sumber energi CWP. Penggunaan air dengan rasio air:batubara soma

dengon 20 : 1, berarti apabila kapasitas CWP 200 ton/jam berarti

memerlukan kuantitas air 200 x 20 = 4000 ton/jam. Oleh sebob itu di CWP

ada yang diistilahkan "circulating waser" dan "Make water" sebab dalam

batubara tidak ada penambahan reagen. Adapun "fluococity agent" untuk

mernbuat air mejadi jernih.

Persyaratan untuk penggunaan air pada CWP adalah suatu keharusan

untuk menghernat penggunaan air. Penggunaan air tergantung dari cara olah

dan tonase sisa jumlah air/sumber air. Faktor jarak pun berpengaruh, jumlah

air yang disirkulasi ditambah dengan air tambahan (make up water), harus

diketahui pula jumlah air yang dipakai kembali. Apabila sumber air dari

sungai, umumnya sungai tersebut berada poda bagian bawah/elevasi yang

lebih rendah dari CWP, perlu juga ada "water storage" atau air kolam dan dari

masukan run off yang berasal dari air hujan, termasuk charging area dan

bendungan-bendungan.

Kualitas perlu dikeiahui termasuk komposisi air tambang yang pada

umumnya bersifat asam sehingga mudah teriadi korosi pada peralatan.

3. Lokasi CWP dekat Pembuanqan Tailing

Keuntungan pengolahan batubara adalah pada batubara sebagian

besar adalah "row coal" dan hanya sebagian kecil 11 ganggue mineral".

Pada milling plant" 40% adalah tailing dan hanya 10% mineral berharga. Oleb

sebab itu maka persoalan batubara adalah spesifik.

Permasalahan CWP:

o Batubara berwarna hitam

o Batubara memiliki density rendah

Dari dua permasalahan pada batubara relevansinya dengan masalah

tailing disposal adalah:

o Sangat mudah mengotori sungai. disekitor tempat disposal apabila

tidak tertangani dengan baik. Oleh karena itu perlu

o Penanganan limba, baik bila dolor (plat plant). Bila ada yang CWP

secara cermat guna mengatasi hal tersebut dengan

mengoptimalkan penggunaan "tailing disposal area".

o Untuk metode pemijangan tailing CWP dapat dengan cara "graivity"

dapat dengan sendirinya dan dapat pula melalui media air, ataupun

dengan alat elevator. Disamping hal-hal tersebut

o Masalah luas lotion yang digunakan untuk tailing disposal juga perlu

diperhatikan.

o Harus ada perhatian terhadap polusi air. Ada kemungkinan

discharge materials hasil pencucian ke bekas tambang.

Kemungkinan pemanfaatan air tailing pada CWP batubara

yaitu:

o Untuk "mine filling"

o Retreaiment

o Roof balance/keperluan sipil

o Tailing dapat dipakai untuk industri yang lain

4. Lokasi CWP dikarakterisasikan dengan Topografi

Pada pendirian pabrik BB apabila lokosi pada elevasi kontinu atau

relafif datar, maka perlu ada tanah yang relatif ditinggikan untuk proses

material handling pada mills. Karena dapat mengurangi ongkos produksi

dan konstruksi. Akan tetapi kemiringan 25o – 35o harus dicegah, normalnya

5o-15o. Paling baik bila datar (plat plant). Bila ada yang bertigkat disebut

(tools plant).

Biasanya CWP didirikan poda lokasi datar sehingga dapat melebar

ke atas, yang penting sedapat mungkin gravity pada crushing plant.

Dalam pengolahan BB saat ini, flotasi sering digunakan ada juga

menggunakan spiral concentration. Apabila ada persyaratan ukuran butir

berarti perlu adanya crushing uit hanya pada crushing unit untuk

mineral atau bijih. Pada crushing unit batubara dikenal suatu alat DTR

(Double Tooth Roll) sebab alat ini memiliki kapasitas besar dengan

reduction ratio yang kecil.

SIFAT - SIFAT KONSTRUKSI

Kebanyakan dipengaruhi oleh slope stability dan tipe dari pabrik (tools or

flat). Apa yang terkait adalah jumlah tanah yang harus dipindahkon. Pada

pondasi ada kemiringan, maka perlu dinding dan pondasi serta desain

"Tall Mills Working Plant", bagaimana penyarigganya uniuk,alAt-alat berat,

sistem penerangan yang efisien. Disamping itu masih dipikirkan masalah

perluasan kapasitas pabrik. Mengenai faktor operasi (elevasi, reelevasi)

penggunaan pernompoan refirkulasi, perlu adanya laboratorium, dan

fasilitas reparasi (genset, control room), tempat penggantian (untuk

reparasi lokal).

Apakah plat atau bertingkat terganitung dari adanya:

o Elevasi mula dari air

o Elevasi mula dari batubara

o Elevasi akhir dari tailing

o Elevasi akhir dari CWP

o Elevasi intermediet dari row-w. Coal

o Interest, bunga, amortisasi

o Biaya tambahan atau upah buruh (eff. Rendah, pegawai

kurang pendidikan, dsb)

Pengambilan keputusan konstruksi sistem flat:

1. Pengambilan batubara dapat dengan penggunaan conveyor yang

miring bila lokasi jauh, maka BB dari run of mine perlu disediakan

stock pile.

2. Air sangat vital, ada kemungkinan sungai ada dibawah, apa sistem

pompa langsung ke pabrik atau perlu reservoir perlu diperkirakan

kepada biaya.

3. Pada umumnya penggunaan pompa lebih efisien.

4. Elevasi akhir dari tailing kalau dapat secara gravity

5. Elevasi akhir batubara tercuci. Washing coal perlu stock pile yang

menggunakan conveyor. Apabila menginginkan kapasitas tinggi,

maka perlu penggunaan conveyor yang berkapasitas tinggi.

Batubara hasil pencucian basah >5 mm tidak perlu dikeringkan

tetapi <5 mm perlu dikeringkan.

6. Ada kernungkinan intermediet elevasi untuk mengangkat batubara.

Bila menggunakan jigging per-lu menggunakan elevator bila ada

produk itermediet.

7. Interest, amortisasi; amortisasi untuk biaya pencucian BB per ton

nya

8. Supervisi atau pengawas

Material untuk konstruksi antara lain, rangko boia, batu-batu unluk

pondosi, beton bertulang, dinding menggunakan balako, semen blok,

keramik, seng, pondasi pipa beton, kayu, besi. Adanya jendelo, cahoya

matahari cukup, dan cat ruangan konstruksi guna mencegah korosi.

PENEMPATAN ALAT-ALAT

Didalam penempatan alat-alat sebaiknya dilakukan dengan cara

pengelompokan. Hal ini disebab oleh hal-hal sbb:

1. Misalnya, agar pengangkutan batubara antar peralatan adalah dekat

dan bila memungkinkan dilakukan secara gravitasi agar lebih ekonomis.

2. Dalam penempatan peralatan sedemikian rupa agar pegawasan

kerjanya menjadi mudah atau nyaman bagi pengawas. (ada ruang; jalan

yang longsor, ruang perbaikan yang relatif luas, rnemungkinkan

perbaikan peralatan di tempat tsb tanpa ada gangguan berarti).

3. Dengan adanya penempatan alat-alat yang baik maka pemanfaatan

atau penggunaan kabel-kabel untuk motor menjadi pendek (mengurangi

pemakaian kabel yang semrawut, mudah perbaikan bila ada kerusakan

dan ekonomis).

4. Alat-alat di dalam CWP fidak pernah terus-menerus dalam kondisi baik

pasti ada keausan pada alat-alat tertentu. Apabila rusak perlu direparasi

sehingga apakah ada tempat reparasi di lokasi tersebut atau bengkel

yang jauh dari lokasi (seperti tanggapan pada no.2), perlu ada ruang

yang memungkinkan untuk reparasi atau dekat dengan lokasi.

5. Suatu kegiatan CWP terkadang tidak kontinu kapasitas produksinya

sehingga perlu ada rencana penambahan demikian pula khususnya

untuk pabrik pencucian batubara. Tidak sernua juga perlu pencucian

batubara, jadi sesuai kebutuhan yang diperlukan. Oleh karena itu

misalnya 8 atau 10 tahun akan datang terjadi penambahan produksi

ore, maka perlu diperhatikan aspek "advanced of cup on planning"

terutama lokasi-lokasi untuk pengembangan (land planning).

Seperti diketahui, pemakaian belt conveyor akan efektif apabila ukuran

material max. 40 cm maka lebar dari BC tersebut adalah 3 x 40 cm =

120 cm. Apabila pada tahun tertentu ukuran BC tsb trlalu besar, misal

500 ton/jam sernentara kebutuhan 100 ton/jam, berarti pada

pengembangan pabrik selanjutnya tidak perlu ada penambahan alat BC

termasuk diantaranya remodelling. (karena BC memiliki lebar yang

maximal, maka perubahan kapasitas dapat diantisipasi tanpa ada

penambahan unit BC yang baru karna kapasitas BC msh cukup untuk

itu.

6. Bilamana batubara kering crushing plant menghasilkan debu, maka

lokasi/ruangan tsb diatasi dengan "dust collector". Apabila terdapat clay,

maka perlij ada proses "desliming"

garis besarnya pengelompokkan alat-alat ada dua macam, pertama

Pada pengelompokkan secara mendatar (plan view) da pengelompokkan

secara melintang (elevation view).

Untuk memperoleh kontur yang benar perlu diketahui dimensi alat,

maka perlu juga mengetahui kapasitas alat. Ini dapat diketahui dari cross

section alat. Cross section alat: tampak depan, tampak belakang, dan atas.

Kedua, didalam looking plant view maka luas lantai ataupun jarak antar alat-

alat atau luas tanah sekitar tsb harus memenuhi persyaratan sbb:

1. Harus mempunyai gangguan akibat pengawasan dan adjusment alat

tsb. " space, cross space" agar buruh dapat berjalan tanpa sempitnya

ruangan space tsb sewaktu mengadakan harus ada tempat yang

cukup untuk terjadinya

2. Harus rnempunyai "walking space" (luasan untuk bekeria apabila terjadi

reparasi agar pengangkutan alat sependek-pendeknya.

3. Bila dapat didalam penempatan ini menggunakan conveyor dan loader.

4. Motor mesti digunakan untuk tiap-tiap alat pada CWP. Oleh karena itu

motor memiliki "speed reducer". Apabila kecepatan tinggi khusus Untuk

meningkatkan kapasitas produksi.

5. Untuk kasus-kasus tertentu ada kemungkinan menggunakan elevator

atau pompa. Pemanfaatan kedua alat tsb tidak di CWP.

6. Pengelompokkan alat-alat seperti classifier dan slime.

Didalam crushing plant pengontrolan debu yang dihasilkan tidak begitu

bermasalah dibandingkan dengan batubara. Partikel halus yang unit

crushing, unit screening, unit dihasilkan berukuran 0,5 /.1 tidak boleh

lebih dari 30% menghasilkan parfikel halus seperti pada shearer

(Ombilin), penggunaan peralatan buldozer (operasi ripping).

Perlu ditegaskan bahwasanya unit-unit di CWP tidak mungkin

jalan/beroperosi bila tidak ada power (listrik). Jadi perlu unit genset

mis: 50OKva.

7. Tersedianya unit-unit "fire protection". Tidak mungkin CWP beroperasi

tanpa ada gangguan termasuk bahaya kebakaran akibat kosleting

(dengan demikian perlu alat semiscil hydrant, automatic speader).

8. Demi pengamanan investasi, maka unit-unit CWP perlu

diasuransikan.

9. Tersedianya unit- collector atau desliming, control room, genset,

gesshouse, gudang persediaan spare part, bengkel, ruang administrasi,

lob, ruang rapat, rumah tangga, dll.

CARA – CARA MERENCANAKAN

1. Yang penting didalam perencanaan adalah apa yang dinamakan dengan

" preliminary lay out" (flow sheet; kapasiias, karakter -istik, washability

test) dan mataerial balance". Yang timbul dari flow sheet adalah jumlah

alat, material balance dan kapasitas alat kemudian diketahui.

2. Tipe alat; misal scree (luas areal, unit screening, data hasil produksi,

dan kapasitas alat)

3. Didalam preliminary lay out sudah ada deskripsi tentang letak alot-alot.

4. Kebutuhan power untuk pabrik

5. Jumlah motor, ukur-an, tipe yang digunakan (untuk motor ada speed

reduction)

6. Topografi. Topografi tidak saia digunakan dalam menentukan plat atau

tall mill washing plant, tetapi juga untuk menentukan jumlah serta sifat

dari tanah yang akan digali, dan pondasi yang akan dipakai.

Selain preliminary out, ada juga preliminary scetss, tanpa ada skala

(tentang peletakan alat-alat).

Kunci :

o Material balance., pernilihan alat yang benar (bel conveyor, loader,

shoot)

o Buat dulu peletakan alat-alat (jangan dipatenkan, dapat digunting

kemudian gambar-gambar alat diletakkan dengan sedikit lem , pandang

atas, samping belakang.

o Preliminary scale dan preliminary estimate, menghitung perkiraan biaya

investasi peralatan

o Setelah itu baru detail drawing (1 : 100).

ABOUT FLOW SHEET

Pada penggunaan flowsheet ada beberapa prinsip yang perlu

diperhatikan yaitu:

1. Waktu tailing dischrage harus keluar dari CWP (produk pencucian

batubara yaiu washing coal, discharge material, dan disline). Slime pada

umumnya mengandung batubara halus (fine coal) dan BB lainnya.

Dischrage material dikeluarkan terlebih dahulu pada awal proses (bisa

hand sorting bila memungkinkan) . keuntungannya ukuran material yang

keluar tidak mengalami size reduction dan terhindarnya size reduction

berarti menghemat ongkos produksi.

2. Konsentrasi ataupun pencucian batubara sangat tergantung kepada

sifat fisik atau density tetapi ada sifat yang lain yang mesti diperhatikan,

yaitu ukuran. Sangat mungkin permisahan pada discharge material

dilakukan berdasarkan perbedaan sifat fisik atau permukaan material.

3. Didalam pros. Pembatubaraan ukuran butir sangat , dominan (pasaran

menginginkan ukuran dalam beberapa mikron ataupun mili dalam

persentase tertentu) sehingga penggunaan crsuher perlu diperhatikan

dengan cermat. Dalam batubara tidak seluruhnya digerus bahkan

didalarn unit pengolahan crushing plant untuk batubara, dihindari

banyaknya partikel halus yang dihasilkan. Makin halus batubara maka

kadar abu semakin tinggi karena sudah terjadi liberasi (contoh pada

washbility test).

4. Makin di dalom proses CWP adalah penting (perlu membuat urutan-

urutan menghidupkan/mematikon operasional motor listrik untuk tiap

unit peralatan. Misal :

Dari sketsa, apabila unit CWP mulai beroperasi, maka d & e dulu yang

perlu dihidupkan. Mengapa? Ini dikarenakan ada kemungkinan sisa

material produk peralotan masih tertinggal sehinggo d atau e dulu

yang pertama di operasikan (belt conveyor) berturut-berturut dengan

interval waktu tertentu D, C, B, hingga A. Apabila b terpaksa dimatikan

misal Karena ada kecelakaan (pakaian buruh tertarik BC maka C , C2, B,

a, A dimatikan (dalam laporan tugas dibuat apa saja yang perlu

didahulukan dan diabaikan).

5. Harus diingat pada CWP proses heandling adalah bagian dari

operasional unit-unit CWP (yaitu penggunoan loader untuk mengangkut

material dari temporary stock pile ke feader), kemudan terdapat prinsip

first in first out, artinya yang paling pertama di proses pada CWP maka

yang paling pertaman keluar dari unit-unit CWP tsb.

6. Bilamana benefit menjadi tujuan dari pada CWP, maka kombinasi

antara yield dan efisiensi haruslah sebaik-baiknya (bilamana banyak

partings, maka perlu ada unit washing plant)

Pada CWP perlu ditunjang oleh bahan-bahan utama dan penunjang

antara lain air, termasuk didalamnya biaya pencucian, perlu juga ada

reservoir untuk penampungan air berguna sebagai persediaan air untuk

mengatasi kekeringan (musim kemarau). (sekedar pengetahuan, dalam

curah hujan biasa disebutkan 100 atau seterusnya mm curah hujan.

Maknanya adalah X mm tinggi curah huian dalam luasan alat 1 cm2).

Demikian pula masalah kehilangan produksi harus/mutlak diatasi

sebab kehilangan produksi berarti inefisiensi proses pengolahan merupakan

kerugian yang tidak dapat dipandang kecil.

Apabila memilih alat-alat dengan kapasitas besar biasanya lebih

murah dibandingkan unit-unit kecil. 2 x 300 ton atau 2 x 400 ton/jam, yang

penting adalah spesifikasi kapasitas produksi alat mendekati kap.

Produksi yang dir-encanakan dengan menganalisa hal.-hal sbb:

o Dalam pendirian CWP apakah cukup banyak batubara yang diolah.

o Berapa biaya produksi dan biaya penjualan/pemasaran

o Bilamana perbedaan antara penjualan dan pembelian adalah kecil,

maka suatu keputusan yang lidak benar bila mengambil kebijakan "

mudah mudahan dikemudian hari...". Jadi keputusan "go or not" atau

jadi atau tidak jadi.

o Perlu memikirkan adanya teknologi baru dikemudian hari yang perlu

diketahui untuk pengembangan CWP disuatu saat.