Tujuan
Mahasiswa mampu :
-Menjelaskan pengertian dan peranan fisik batubara
- Menentukan index ketergerusan Hardgrove dari batubara.
B. Alat dan Bahan
Alat :
Sieving Machine
Hard grove Grindability Index Unit
Bahan :
Batubara hasil preparasi sampel
Teori
Batubara merupakan mineral bahan bakar yang terbentuk sebagai suatu cebakan sedimenter yang berasal dari penimbunan dan pengendapan hancuran bahan berselulosa yang bersal dari tumbuh-tumbuhan. Bahan ini terpadatkan dan berubah karena adanya proses tekanan dan panas. Bentuk awal dari hasil penimbunan dan pemadatan ini adalah berupa gambut yang setelah mengalami tekanan dan panas akan berubah berturut-turut peat, lignit, sub-bittuminus, bittuminus, dan antrasit tergantung dari besarnya tekanan dan pemanasan yang dialami.
Preparasi sampel batubara adalah mempersiapkan cuplikan sampel yang mewakili seluruh sampel asal untukl keperluan analisis. Sampel batubara yang akan dipreparasi ini berasal dari gross sampel yang telah disampling dengan jumlah tertentu sesuai untuk keperluan analisis.
Preparasi sampel mencakup beberapa pengerjaan yang terdiri dari pengeringan, pengecilan ukuran butir, pengadukan sampel dan pembagian sampel.
Pengeringan sampel dilakukan untuk mendapatkan kondisi tertentu sehingga dapat dilakukan penggerusan dan pembagian sampel tanpa kehilangan berat dan terkotori.
Pengecilan ukuran butir dilakukan dengan cara pemecahan dan penggerusan bongkahan batubara sampai ukuran tertentu yang menjamin tidak akan merubah kualitas batubara tersebut.
Pengadukan sampel dilakukan dengan cara mengaduk sampel untuk mendapatkan sampel yang homogen.
Pembagian sampel dilakukan dengan cara mengurangi berat sampel dengan menggunakan alat pembagi sampel tanpa merubah ukuran butir sehingga diperoleh sampel yang mewakili seluruh sampel awal. Kualitas batubara adalah sifat fisika dan kimia dari batubara yang mempengaruhi potensi kegunaannya. Kualitas batubara ditentukan oleh maseral dan mineral matter penyusunnya, serta oleh derajat coalification (rank).Umumnya, untuk menentukan kualitas batubara dilakukan analisa kimia pada batubara yang diantaranya berupa analisis proksimat dan analisis ultimat. Analisis proksimat dilakukan untuk menentukan jumlah air (moisture), zat terbang (volatile matter), karbon padat (fixed carbon), dan kadar abu (ash), sedangkan analisis ultimat dilakukan untuk menentukan kandungan unsur kimia pada batubara seperti : karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, sulfur, unsur tambahan dan juga unsur jarang. .Kualitas batubara ini diperlukan untuk menentukan apakah batubara tersebut menguntungkan untuk ditambang selain dilihat dari besarnya cadangan batubara di daerah penelitian.
Batubara merupakan hasil dari akumulasi tumbuh-tumbuhan pada kondisi lingkungan pengendapan tertentu. Akumulasi tersebut telah dikenai pengaruh-pengaruh synsedimentary dan post-sedimentary. Akibat pengaruh-pengaruh tersebut dihasilkanlah batubara dengan tingkat (rank) dan kerumitan struktur yang bervariasi.Lingkungan pengendapan batubara dapat mengontrol penyebaran lateral, ketebalan, komposisi, dan kualitas batubara. Untuk pembentukan suatu endapan yag berarti diperlukan suatu susunan pengendapan dimana terjadi produktifitas organik tinggi dan penimbunan secara perlahan-lahan namun terus menerus terjadi dalam kondisi reduksi tinggi dimana terdapat sirukulasi air yang cepat sehingga oksigen tidak ada dan zat organik dapat terawetkan. Kondisi demikian dapat terjadi diantaranya di lingkungan paralik (pantai) dan limnik (rawa-rawa).
Ketergerusan batubara merupakan sifat fisik yang mencakup sifat-sifat lain seperti kekuatan, kekerasan dan kuat pecah. Nilai ketergerusan Hardgrove adalah angka yang menunjukan kemudahan batubara untuk digerus. Makin tinggi nilai ketergerusan batubara, makin mudah batubara itu digerus. Batubara yang paling mudah digerus adalah bituminus low volatile dan medium volatile bila dibandingkan dengan batubara bituminus jenis high volatile,subbitiminus dan antrasit.
Sifat fisik batubara perlu diketahui untuk pegelolaan dan pengolahan. Pengelolaan adalah perlakuan batubara dari diambil dari alam sampai jadi bahan/ barang yang siap jadi. Pengelolahan adalah prosesyang berada dalam pengelolaan, bagaimana mengolah batubara tersebut sampai jadi produk akhir. Batubara yang mengandung sedikit volatile ( abu terbang ) adalah batubara yang mudah digerus.
Sifat fisik batubara berpengaruh teerhadap pemanfaatan batubara itu sendiri,semakin teridentifikasi sifat fisik batubara tersebut semakin mudah pengelolahan
D. Langkah Kerja
Penentuan nilai ketergerusan hardgrove.
A. Preparasi sampel untuk pengujian HGI
Memisahkan sebanyak 1000gr sampel yang sudah berukuran 8 mesh. Saring dengan menggunakan ayakan 14 mesh yang ditaruh di atas ayakan 200 mesh dengan menggunakan sieving machine elama 2 menit.
Menggerus sampel yang tertahan pada ayakan 14 mesh dan saring kembali sampel diatas
Melakukan penggerusan dan penyaringan berulang-ulang sampai semua sampel lolos ayakan 14 mesh dan tertahan pada ayakan 28 mesh
Mengeluarkan sampel yang tertahan pada ayakan 28 mesh, kemudianaduk sampai homogen, melakukan pembagian sampel dengan menggunakan riflle pada ayakan 28 mesh untuk membersihakn debu dengan menggunakan sieving machine selama 1 menit . Contoh yang diperoleh siap untuk pengujian HGI.
B. Penentuan nilai ketergerusan hardgrove
Sampel betubara sebanyak 50 gram berukuran -14+28 mesh di gerus dalam alat hardgrove Grindability sampai putaran 60. Hasil gerusan diayak dengan saringan 200 mesh menggunakan alat rotap selama 10 menit.
HGI dapat di hitung dari hasil penimbangan berat batubara yang lolos saringan 200 mesh, dengan mengkonversi ke dalam kurva kalibrasi dari sampel standar.
E. Data Pengamatan
(Y) (X) (X2) (XY)
40
58
83
100 4,35
7,14
10,44
13,38 18,92
50,98
108,99
179,02 174,00
414,12
866,52
1338,00
?Y=281 ?X=35,31 ?(X2)=357,91 ?(XY)=2792,64
F. Perhitungan
a = (?Y.?X2-?X.?XY)/(n.?X2-(?X)2) b = (?XY-?X.?Y)/(n.?X2-(?X)2)
a = (281.357,91-35,31.2792,64)/(4.357,91-(35,31)2) b = (2792,64-35,31.281)/(4.357,91-(35,31)2)
a =(100572,21-98608,1184)/(1431,64-1246,7961) b = (2792,64-9922,11)/(1431,64-1246,7961)
a = 10,63 b = 6,75
Maka dari hasil perhitungan a = 10,63 , b = 6,75 maka persamaan grafik HGI adalah
Y = a + (bx)
Y = 10,63 +(6,75.1,8)
Y = 22,78
X=berat sampel lolos saringan 200 mesh =1,8 gr
Y= nilai HGI= 22,78
G. Analisa Data
Pada percobaan ini dilakukan proses ketergerusan (HGI) dengan tujuan menentukan indeks ketergerusan hardgrove dari batubara. Proses pertama yang dilakukan yaitu menimbang sampel sebanyak 200 gr , kemudian sampel disaring dengan ayakan 20 mesh yang ditaruh diatas ayakan 60 mesh dengan menggunakan sieving machine selama 20 menit. Setelah itu sampel yang tertahan pada ayakan 60 mesh diambil kemudian ditimbang sebanyak 100 gr , kemudian sampel dibagi 2 bagian yaitu 50 gr.
Bagian 50 gr dari 100 gr tadi disimpan untuk proses penentuan densitas . Sampel yang 50 gr dilakukan penggerusan selama 10 menit , setelah dilakukan proses penggerusan sampel diayak dengan menggunakan ayakan berukuran 200 mesh. Setelah dilakukan proses pengayakan sampel diyimbang yang lolos dari ayakan ukuran 200 mesh setelah ditimbang didapatkan berat sebanyak 1,8 gr.
H.Kesimpulan
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan bahwa :
Makin tinggi nilai ketergerusan suatu batubara maka makin mudah batubara tersebut digerus
Semakin besar nilai kegerusan HGI yang didapat menunjukkan nilai akan kandungan volatil yanmpel yang didapat sangat rendah
Dari percobaan ini diketahui bahwa nilai HGI dari sampel yaitu sebesar 22,78
Kurva HGI
H
G
I
Berat lolos 200 mesh