studi pencucian batubara menggunakan chance...

12
Seminar Nasional Fakultas Teknik Geologi, Bandung 24 Mei 2014 Geologi Untuk Meningkatkan Kesejahteraan Masyarakat STUDI PENCUCIAN BATUBARA MENGGUNAKAN CHANCE CONE” DENGAN MEDIA HEMATIT Wanda Adinugraha Widyaiswara Pusdiklat Mineral dan Batubara ABSTRACT The study of coal washing was conducted by designing and creating equipment called “chance cone”, which was then continued by process performance test using hematite as a separating medium. The variable used for this test was in the forms of feed coal size (-12.5 +5 mm; -5 +1.68 mm, and -1.68 +0.85 mm), mixer spinning speed (44, 53, 72, 96, and 120 rpm), and media relative density (suspension of water and hematite) 1.3 and 1.4. The result of sink-float test on each feed fraction showed the feed coal initial ash content of 7.91%, 5.73%, and 6.76% each. Yield composite coal for media relative densities of 1.3 and 1.4 each were 67.11% and 73.6%. While the ash content of composite coal for both of the media relative densities were 3.57% and 4.04% respectively. From the result of the experiment (process performance test), the influence of experiment variable on yield and washed coal ash is as follows: the higher the speed of mixer spin (44–120 rpm) and the finer the size of coal grain size, the greater the yield and the ash content of washed coal. The highest efficiency for media relative densities of 1.3 and 1.4 at a mixer spinning speed of 120 rpm, each 59.82% for feed size (-1.68 + 0.85 mm) and 73.00 % for feed size (-5 + 1.68 mm). The operation of “Chance Cone” was quite effective if it was conducted at spinning speed of 120 rpm with a media relative density of 1.4 which produced yield of 53.25% and efficiency of 65.56%. Keywords : yield, coal ash, mixer spin, relative density, feed size and efficiency. 362

Upload: others

Post on 29-Dec-2019

24 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: STUDI PENCUCIAN BATUBARA MENGGUNAKAN CHANCE CONEftgeologi.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2018/04/...Studi pencucian batubara ini dilakukan dengan merancang dan membuat alat “Chance

Seminar Nasional Fakultas Teknik Geologi, Bandung 24 Mei 2014

Geologi Untuk Meningkatkan Kesejahteraan Masyarakat

STUDI PENCUCIAN BATUBARA MENGGUNAKAN “CHANCE CONE” DENGAN MEDIA HEMATIT

Wanda Adinugraha

Widyaiswara Pusdiklat Mineral dan Batubara

ABSTRACT

The study of coal washing was conducted by designing and creating equipment called “chance cone”, which was then continued by process performance test using hematite as a separating medium. The variable used for this test was in the forms of feed coal size (-12.5 +5 mm; -5 +1.68 mm, and -1.68 +0.85 mm), mixer spinning speed (44, 53, 72, 96, and 120 rpm), and media relative density (suspension of water and hematite) 1.3 and 1.4. The result of sink-float test on each feed fraction showed the feed coal initial ash content of 7.91%, 5.73%, and 6.76% each. Yield composite coal for media relative densities of 1.3 and 1.4 each were 67.11% and 73.6%. While the ash content of composite coal for both of the media relative densities were 3.57% and 4.04% respectively. From the result of the experiment (process performance test), the influence of experiment variable on yield and washed coal ash is as follows: the higher the speed of mixer spin (44–120 rpm) and the finer the size of coal grain size, the greater the yield and the ash content of washed coal. The highest efficiency for media relative densities of 1.3 and 1.4 at a mixer spinning speed of 120 rpm, each 59.82% for feed size (-1.68 + 0.85 mm) and 73.00 % for feed size (-5 + 1.68 mm). The operation of “Chance Cone” was quite effective if it was conducted at spinning speed of 120 rpm with a media relative density of 1.4 which produced yield of 53.25% and efficiency of 65.56%. Keywords : yield, coal ash, mixer spin, relative density, feed size and efficiency.

362

Page 2: STUDI PENCUCIAN BATUBARA MENGGUNAKAN CHANCE CONEftgeologi.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2018/04/...Studi pencucian batubara ini dilakukan dengan merancang dan membuat alat “Chance

Seminar Nasional Fakultas Teknik Geologi, Bandung 24 Mei 2014

Geologi Untuk Meningkatkan Kesejahteraan Masyarakat

ABSTRAK

Studi pencucian batubara ini dilakukan dengan merancang dan membuat alat “Chance Cone”, yang kemudian dilanjutkan dengan uji kinerja proses menggunakan hematit sebagai media pemisah. Variabel yang digunakan adalah ukuran batubara umpan (-12,5 +5 mm; -5 +1,68 mm, dan -1,68 +0,85 mm), kecepatan putaran pengaduk (44, 53, 72, 96 dan 120 rpm), serta densitas relatif media (suspensi air dan hematit) 1,3 dan 1,4. Hasil uji endap-apung terhadap masing-masing fraksi umpan menunjukkan kadar abu awal batubara umpan masing-masing 7,91%, 5,73%, dan 6,76%. Perolehan batubara komposit untuk densitas relatif media 1,3 dan 1,4 masing-masing sebesar 67,11% dan 73,6%,sedangkan kadar abu batubara komposit untuk kedua densitas relatif media tersebut masing-masing sebesar 3,57% dan 4,04%. Dari hasil uji kinerja proses, pengaruh variabel terhadap perolehan dan abu batubara tercuci adalah sebagai berikut: semakin tinggi kecepatan putaran pengaduk (44–120 rpm) dan semakin halus ukuran butir batubara, perolehan dan kadar abu batubara tercuci semakin besar. Efisiensi tertinggi untuk densitas relatif media 1,3 dan 1,4 pada kecepatan putaran pengaduk 120 rpm masing-masing sebesar 59,82% untuk ukuran umpan (-1,68 +0,85 mm) dan 73,00% untuk ukuran umpan (-5 +1,68 mm). Pengoperasian “Chance Cone” cukup efektif jika dilakukan pada kecepatan putaran 120 rpm dengan densitas relatif media 1,4 yang menghasilkan perolehan sebesar 53,25% dan efisiensi 65,56%. Kata Kunci: Perolehan, abu batubara, putaran pengaduk, densitas relatif, ukuran umpan dan efisiensi. 1. PENDAHULUAN

Batubara biasanya tercampur dengan batuan pemisah (batuan berbentuk lempengan yang menyelip di dalam lapisan batubara), serpih batubara (lapisan batubara yang mengandung lanau), kayu terkersikan (kayu yang membatu berupa mineral silikat berbentuk bongkahan), atau juga batuan dari lapisan atap dan lantai (pada tambang bawah tanah). Pada saat batubara dibakar, material tersebut akan tersisa sebagai abu. Lebih banyak kandungan material tersebut dalam batubara, maka kadar abu yang terkandung akan makin tinggi, sehingga dapat menimbulkan permasalahan lingkungan. Upaya untuk mengurangi kadar abu tersebut bisa dilakukan dengan pencucian.

Ada beberapa cara yang biasa digunakan pada pencucian batubara, diantaranya adalah operasi pemisahan menggunakan media berat. Cara ini dikelompokkan menjadi dua, yaitu: (a)

Pemisahan bak media berat (dense medium bath) seperti pada alat chance cone, Barvoy’s bak, Drewboy dan Drum Wemco; (b) Pemisahan siklon media berat (dense medium cyclone). Penelitian pencucian batubara ini menerapkan cara pemisahan menggunakan media berat dengan alat chance cone, dengan pertimbangan, prosesnya relatif lebih sederhana sehingga mudah untuk disebarluaskan kepada masyarakat dan murah bila dibandingkan dengan proses lain terutama proses siklon media berat. Dengan demikian diharapkan hasil penelitian ini selain dapat digunakan sebagai bahan ajar suatu diklat, bermanfaat pula bagi perusahaan tambang skala kecil yang mempunyai modal dan kualitas sumber daya manusia terbatas.

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Chance Cone

Chance Cone merupakan alat pemisah komersial pertama yang menggunakan

363

Page 3: STUDI PENCUCIAN BATUBARA MENGGUNAKAN CHANCE CONEftgeologi.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2018/04/...Studi pencucian batubara ini dilakukan dengan merancang dan membuat alat “Chance

Seminar Nasional Fakultas Teknik Geologi, Bandung 24 Mei 2014

Geologi Untuk Meningkatkan Kesejahteraan Masyarakat

metode media berat dan media padatnya adalah pasir, serpih, mineral magnetit dan hematit. Pada penelitian ini media yang dipakai adalah hematit, dan karena mempunyai densitas relatif tinggi maka hematit yang dipakai cukup sedikit. Suspensi air-hematit dapat tertahan di dalam cone karena adanya arus air dari bawah ke atas. Batubara bersih terapung di permukaan media sementara amang (middling) dan material pengotor (reject) tenggelam masuk ke dasar cone. Putaran pengaduk menyebabkan gerakan air berputar melingkar, membawa fraksi batubara bersih terapung sekitar tiga perempat keliling di dalam bak sebelum akhirnya mengalir mengikuti aliran discharge.

Media dipisahkan dari produk dengan cara penyemprotan. Di dasar bak terdapat sebuah ruang yang berfungsi untuk mengeluarkan material pengotor, yang dilengkapi dengan katup yang dapat terbuka dan tertutup secara pneumatik.

2.2 Teori Pengendapan Partikel untuk

Operasi Konsentrasi

Pada umumnya, pencucian batubara dilakukan di dalam media air (densitas relatif 1) atau media lain yang densitas relatifnya bisa diatur di antara densitas relatif pengotor dan batubara (densitas relatif ~ 1,2–1,3) di dalam suatu media (air). Apabila batubara dengan ukuran lebih kecil dari 5 cm dimasukkan ke dalam cairan yang densitas relatifnya 1,4 maka partikel batubara akan terapung dan pengotornya akan tenggelam. Prinsip ini dipakai pada pencucian batubara, karena itu teori pengendapan partikel di dalam suatu media merupakan dasar dari pencucian batubara.

Teori pengendapan bebas atau free settling adalah suatu proses pengendapan partikel padat tunggal di dalam fluida yang stasioner. Pada kondisi pengendapan

bebas, gerak jatuh partikel tidak boleh dipengaruhi oleh dinding ataupun partikel lain, atau jarak suatu partikel dengan partikel lain harus 10x lebih besar dari pada diameter partikel yang diamati. Kondisi ini pada umumnya dicapai pada 0,11% padatan (maksimum). Kondisi pengendapan di luar pengendapan bebas disebut pengendapan terintangi (hindered settling). Laju endap (settling velocity) partikel dalam bak media berat sebanding dengan volume partikel:

Laju endap ≈ (mg–m’g) – R = g v (δ – ρ) – R

di mana: g = percepatan gravitasi v = volume partikel δ = densitas relatif partikel ρ = densitas relatif media R = tahanan fluida

Bila v berkurang (partikel semakin kecil), gaya yang dinyatakan oleh g v (δ – ρ) akan menurun dan nilainya sama dengan R sehingga laju endap akan menjadi nol atau sangat kecil. Jika R lebih besar dari nilai g v (δ–ρ) laju endap akan menjadi negatif sehingga partikel akan terapung. Laju endap berbanding lurus dengan gaya yang menggerakkan partikel.

2.3 Evaluasi Uji Kinerja Proses

Evaluasi uji kinerja proses dilakukan untuk mengetahui tingkat keberhasilan suatu proses pencucian. Ada beberapa cara yang digunakan untuk mengevaluasi kinerja proses pada pencucian batubara yaitu dengan perolehan batubara (yield coal) dan efisiensi. Perolehan batubara adalah perbandingan berat batubara bersih dengan berat batubara umpan dan dirumuskan sebagai berikut:

%100xumpanbatubaraberat

bersihbatubaraberatYieldCoal

364

Page 4: STUDI PENCUCIAN BATUBARA MENGGUNAKAN CHANCE CONEftgeologi.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2018/04/...Studi pencucian batubara ini dilakukan dengan merancang dan membuat alat “Chance

Seminar Nasional Fakultas Teknik Geologi, Bandung 24 Mei 2014

Geologi Untuk Meningkatkan Kesejahteraan Masyarakat

Rumus dari Fraser dan Yancey (1923) menyatakan bahwa perolehan batubara tercuci sebagai persen perolehan dari batubara mengapung dengan kandungan abu sama yang terdapat dalam umpan dari hasil analisis berat jenis dan ditulis sebagai berikut:

%100x

samaabukadardenganmengapungbatubarayield

tercucibatubarayieldEffisiensi

Pada awal penggunaannya, rumus di atas hanya memerlukan analisis gravitasi batubara kotor dan analisis abu batubara tercuci. Ternyata dengan cara tersebut, pada beberapa kasus didapat harga lebih besar dari 100 %. Untuk batubara yang rapuh dan mengandung pengotor, proses degradasi pada proses pencucian dapat membebaskan batubara sehingga menghasilkan perolehan lebih besar daripada yang dihasilkan pada uji endap-apung (sink and float testing) batubara kotor secara teoritis. Masalah ini dapat dikurangi dengan menggunakan rekonstruksi analisis berat jenis dari analisis endap-apung batubara tercuci dan pengotor (refuse).

3. METODE PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan dalam dua tahapan, yaitu tahap perancangan alat dan uji kinerja proses.

3.1 Perancangan Alat

Sebuah pengaduk yang digerakkan oleh motor terletak di tengah-tengah cone dan berfungsi untuk menjaga suspensi dan menggerakkan air agar berputar melingkar. Pada bagian dinding terdapat pipa air masuk yang juga berfungsi menjaga agar media hematit berada di dalam suspensi. Pada bagian dasar cone terdapat sebuah ruang untuk mengeluarkan material pengotor batubara yang dilengkapi dua buah katup yang dapat terbuka dan tertutup secara cepat.

Pada bagian aliran discharge batubara bersih dan pada dasar ruang material pengotor terdapat pengayak drain yang dilengkapi penandon bercorong (hopper) dan berfungsi untuk memisahkan media dari batubara bersih dan material pengotor untuk kemudian disemprot dengan air agar produk tidak terkontaminasi. Media ditampung di dalam tangki media utama dan selanjutnya disirkulasikan dengan menggunakan pompa media ke dalam cone. Laju alir pompa media diatur untuk memperoleh densitas media yang sesuai.

Pada bagian atas cone terdapat drum air yang pada bagian dasarnya terdapat empat buah lubang aliran dan pada bagian sisi atas terdapat aliran luapan atas (overflow) yang berfungsi untuk menjaga tekanan air masuk cone stabil. Untuk pengaturan laju alir air masuk cone digunakan katup agar laju alir dapat disesuaikan. Aliran atas air dari tangki media utama dialirkan ke penampungan yang kemudian disirkulasikan kembali ke drum menggunakan pompa air. Untuk merangkai setiap bagian alat digunakan rangka yang terbuat dari besi siku seperti pada Gambar 1.

3.2 Uji Kinerja Proses

Sebelum dilakukan uji kinerja proses, terlebih dahulu dilakukan preparasi media dan batubara umpan seperti ditunjukkan pada Gambar 2.

Setelah preparasi media dan batubara umpan dilakukan, selanjutnya pada batubara umpan dilakukan uji endap-apung sebagai acuan untuk hasil uji kinerja proses pencucian dengan chance cone (Gambar 3). Alur dari uji proses pencucian dengan chance cone ini dapat dilihat seperti bagan alir pada Gambar 4.

Dari Tabel 1 dapat terlihat bahwa perolehan untuk densitas relatif 1,3 dan 1,4 pada batubara tercuci (ukuran -12,5 +0,85 mm) dengan persen berat 88,99% masing-

365

Page 5: STUDI PENCUCIAN BATUBARA MENGGUNAKAN CHANCE CONEftgeologi.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2018/04/...Studi pencucian batubara ini dilakukan dengan merancang dan membuat alat “Chance

Seminar Nasional Fakultas Teknik Geologi, Bandung 24 Mei 2014

Geologi Untuk Meningkatkan Kesejahteraan Masyarakat

masing adalah sebesar 67,11% dan 73,60%. Kadar abu ROM sebesar 6,98% mengalami penurunan menjadi 3,57% jika dilakukan pencucian dengan densitas relatif 1,3 dan 4,04% pada densitas relatif 1,4. Smentara nilai kalor (CV) mengalami peningkatan dari 5431 kkal/kg menjadi 5507 kkal/kg pada densitas relatif 1,3 dan 5497 kkal/kg pada densitas relatif 1,4.

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

Setelah dilakukan uji kinerja proses dengan menggunakan beberapa variabel seperti fraksi ukuran batubara umpan, kecepatan putaran pengaduk, dan densitas relatif media, diperoleh hasil seperti pada Tabel 2 dan 3.

Secara umum, untuk kedua densitas relatif media pemisahan yaitu 1,3 dan 1,4 terdapat kecenderungan peningkatan perolehan batubara tercuci, seiring dengan bertambahnya kecepatan pengadukan. Ketentuan ini dibatasi untuk kisaran kecepatan pengadukan antara 44–120 putaran per menit. Untuk melihat pengaruh putaran pengaduk terhadap persen perolehan pada densitas relatif media 1,3 dan 1,4 dibuat kurva seperti pada Gambar 5 dan 6.

Perolehan yang dihasilkan dari percobaan dengan chance cone pada densitas relatif media 1,3 maupun 1,4 masih di bawah perolehan hasil uji endap-apung batubara tercuci. Hal ini disebabkan suspensi media padat (hematit) dan air tidak lagi mencapai densitas relatif media yang diharapkan yaitu 1,3 dan 1,4. Ketidakstabilan densitas relatif media ini dikarenakan media berangsur-angsur mengalami pengendapan pada kisaran waktu tertentu, sehingga kekentalan media menjadi berkurang.

Dari Gambar 5 terlihat bahwa persen perolehan meningkat dengan bertambahnya putaran pengaduk (44–120 rpm). Persen perolehan terbesar dicapai

pada fraksi ukuran (-1,68 +0,85 mm) dengan putaran 120 rpm yaitu 59,75%, di mana angka ini lebih kecil dari hasil uji endap-apung batubara tercuci yaitu 67,11%. Sementara persen perolehan pada densitas relatif media 1,4 lebih besar jika dibandingkan dengan densitas relatif media 1,3. Pada Gambar 6 terlihat peningkatan persen perolehan batubara pada densitas relatif media 1,4. Dari kurva di atas dapat disimpulkan bahwa persen perolehan terbesar pada densitas relatif media 1,4 dicapai pada putaran 120 rpm untuk fraksi ukuran batubara umpan (-1,68 +0,85 mm) yaitu 71,70%. Sementara itu berdasarkan hasil uji endap-apung batubara tercuci, perolehan pada densitas relatif 1,4 sedikit lebih besar yaitu 73,6%.

Berdasarkan hasil percobaan dengan chance cone untuk kedua densitas relatif media pemisahan 1,3 dan 1,4, putaran pengaduk yang semakin cepat menyebabkan persen abu batubara yang dihasilkan relatif semakin meningkat. Demikian pula halnya dengan ukuran batubara umpan yang semakin halus menyebabkan semakin besarnya persen abu batubara yang dihasilkan. Pengaruh putaran pengaduk terhadap kadar abu batubara pada densitas relatif 1,3 dan 1,4 diperlihatkan pada Gambar 7 dan 8.

Pengaruh kecepatan putaran pengaduk terhadap kadar abu batubara yang dihasilkan untuk densitas relatif media 1,3 terlihat cenderung meningkat, meskipun pada beberapa titik ditemukan adanya anomali. Pada kecepatan putaran pengaduk 120 rpm untuk ukuran batubara (-5 +1,68 mm) kadar abu yang dihasilkan menurun tajam menjadi 2,55%. Pada kecepatan putaran pengaduk 72 rpm untuk ukuran batubara (-1,68 +0,85 mm) kadar abu yang dihasilkan melonjak tajam menjadi 6,5%. Pada fraksi ukuran (-1,68 +0,85 mm) dengan kecepatan putaran 120 rpm, kadar abu mencapai angka tertinggi

366

Page 6: STUDI PENCUCIAN BATUBARA MENGGUNAKAN CHANCE CONEftgeologi.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2018/04/...Studi pencucian batubara ini dilakukan dengan merancang dan membuat alat “Chance

Seminar Nasional Fakultas Teknik Geologi, Bandung 24 Mei 2014

Geologi Untuk Meningkatkan Kesejahteraan Masyarakat

yaitu 6,6%. Namun berdasarkan hasil uji endap-apung pada batubara tercuci untuk densitas relatif media 1,3 kadar abunya adalah 3,57%. Hal ini berarti bahwa kandungan abu batubara tercuci hasil percobaan dengan chance cone lebih besar dari hasil uji endap-apung.

Gambar 8 menunjukkan pengaruh putaran pengaduk terhadap abu batubara yang dihasilkan pada densitas relatif media 1,4. Pada fraksi ukuran batubara umpan -1,68 +0,85 mm dengan kecepatan putaran 120 rpm diperoleh persen abu yang tertinggi yaitu 6,5%. Namun berdasarkan hasil uji endap-apung batubara tercuci, persen abu yang diperoleh sebesar 4,04%. Ini berarti bahwa persen abu batubara yang dihasilkan dari chance cone lebih besar jika dibandingkan dengan hasil uji endap-apung batubara tercuci. Pada densitas relatif media 1,4 juga ditemukan anomali persen abu batubara yang dihasilkan pada kecepatan putaran pengaduk 120 rpm untuk ukuran batubara (-5 +1,68 mm) yang mengalami penurunan tajam menjadi 4,32%. Dari uraian di atas terlihat bahwa persen abu yang diperoleh dari percobaan dengan chance cone untuk kedua densitas relatif media 1,3 dan 1,4 menghasilkan nilai yang lebih tinggi daripada persen abu hasil uji endap-apung batubara tercuci. Keadaan ini diperkirakan karena adanya material pengotor yang ikut terbawa bersama batubara tercuci (yield), sehingga menyebabkan peningkatan kadar abu dari yang semestinya. Namun demikian, hasil pencucian batubara dengan chance cone pada kedua densitas relatif media 1,3 dan 1,4 serta ukuran butir tersebut berhasil menurunkan kadar abu batubara ROM.

Efisiensi tertinggi untuk densitas relatif 1,3 dihasilkan pada kecepatan putaran pengaduk 120 rpm dan ukuran -1,68 +0,85 mm yaitu sebesar 59,82%. Sementara untuk densitas relatif 1,4 yang dihasilkan

pada kecepatan putaran pengaduk 120 rpm dan ukuran -5 +1,68 mm adalah sebesar 73,00%. Berdasarkan data komposit (-12,5 +5 mm) dari hasil percobaan seperti terlihat pada Tabel 2 dan 3, dapat disimpulkan bahwa pencucian batubara menggunakan chance cone sangat ideal digunakan untuk mengolah batubara pada putaran 120 rpm dengan densitas media relatif 1,4. Untuk keadaan tersebut, perolehan batubara adalah sebesar 53,25% dan efisiensi 65,56%.

5. KESIMPULAN

Perbedaan kecepatan putaran pengaduk dan ukuran butir umpan menyebabkan perolehan batubara (yield) dan kadar abu yang dihasilkan berbeda pula. Semakin cepat putaran pengaduk (44 -120 rpm) dan semakin halus ukuran butir umpan (pada selang ukuran -12,5 + 0,85 mm), maka perolehan dan kadar abu batubara yang dihasilkan semakin besar. Efisiensi tertinggi untuk media dengan densitas relatif 1,3 diperoleh pada kecepatan putaran 120 rpm dan ukuran butir (-1,68 +0,85 mm) yaitu sebesar 59,82%, sementara penggunaan media dengan densitas relatif 1,4 untuk ukuran butir -5 +1,68 mm efisiensi yang diperoleh adalah 73,00%. Penggunaan chance cone cukup efektif pada densitas relatif media 1,4 dan putaran pengaduk berkecepatan 120 rpm.

Guna mendapatkan perolehan yang lebih besar, perlu dilakukan percobaan lanjutan dengan variabel yang berbeda menggunakan densitas relatif media 1,5; 1,55; 1,6; dan 1.7. Selain itu, diperlukan penyempurnaan alat agar dapat dioperasikan secara kontinyu pada densitas relatif media yang lebih tinggi (≥ 1,5).

DAFTAR PUSTAKA

367

Page 7: STUDI PENCUCIAN BATUBARA MENGGUNAKAN CHANCE CONEftgeologi.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2018/04/...Studi pencucian batubara ini dilakukan dengan merancang dan membuat alat “Chance

Seminar Nasional Fakultas Teknik Geologi, Bandung 24 Mei 2014

Geologi Untuk Meningkatkan Kesejahteraan Masyarakat

Brown, G.G. 1978. Unit Operation, 14th Printing, Modern Asia Edition. Japan.

Burt, R.O., (assisted by Chris Mills). 1984. Gravity Concentration Technology. Elsevier.

Kim H. Tan. 1991. Dasar-Dasar Kimia Tanah. Gajah Mada University Press. Yogyakarta.

Leonard, J.W, & Mitchell, D.R. 1968. Coal Preparation. 3rd Ed., The American Institute of Mining, Metallurgical, and Petroleum Engineers, Inc. New York.

McCabe, W.L., Smith, J.C, Harriot, P. 1982. Unit Operation of Chemical Engineering. McGraw-Hill.

Osborne, D.G. 1988. Coal Preparation Technology Vol. 1 & 2. Graham Trotman Limited; a Member of Kluwer Academic Publisher Group.

Pryor, E.J. 1965. Mineral Processing. Elsevier Publishing Co. Ltd. Essex. England.

Sudarsono, A. 2003. Pengantar Preparasi dan Pencucian Batubara. Departemen Teknik Pertambangan, Institut Teknologi Bandung.

Sule, D. 2004. Materi Kuliah Perancangan Pabrik Pencucian Batubara. Program Pascasarjana, Rekayasa Pertambangan ITB.

Taggart, A.F. 1954. Handbook of Mineral Dressing. John Wiley & Sons, Inc.

368

Page 8: STUDI PENCUCIAN BATUBARA MENGGUNAKAN CHANCE CONEftgeologi.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2018/04/...Studi pencucian batubara ini dilakukan dengan merancang dan membuat alat “Chance

Seminar Nasional Fakultas Teknik Geologi, Bandung 24 Mei 2014

Geologi Untuk Meningkatkan Kesejahteraan Masyarakat

Gambar 1. Chance Cone

Gambar 2. Alur persiapan media

Hematit

Kominusi

(Peremukan, Penggerusan)

Analisis Ayak

Pencucian

Media

Pengeringan Analisis Densitas

Analisis Kimia

369

Page 9: STUDI PENCUCIAN BATUBARA MENGGUNAKAN CHANCE CONEftgeologi.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2018/04/...Studi pencucian batubara ini dilakukan dengan merancang dan membuat alat “Chance

Seminar Nasional Fakultas Teknik Geologi, Bandung 24 Mei 2014

Geologi Untuk Meningkatkan Kesejahteraan Masyarakat

Gambar 3. Alur persiapan batubara umpan

Gambar 4. Bagan alir proses pencucian batubara menggunakan chance cone. Perolehan batubara, kadar abu dan nilai kalor pada batubara tercuci dan ROM

dari uji endap-apung batubara umpan ditunjukkan pada Tabel 1.

Perancangan Alat

Preparasi Media Preparasi Umpan

Chance Cone

PROSES PENCUCIAN

(Variabel proses: ukuran umpan, kecepatan pengadukan dan densitas media)

Reject Batubara Tercuci

Analisis Abu

Evaluasi Hasil Percobaan

Kesimpulan

Batubara

Crusher 1

Pengayak 1

Crusher 2

-12,5 mm +12,5 mm

-12,5 +5 mm

Pengayak 2

-5 +1,68 mm -1,68 +0,85 mm

Uji Endap-Apung

-0,85 mm

Di simpan

370

Page 10: STUDI PENCUCIAN BATUBARA MENGGUNAKAN CHANCE CONEftgeologi.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2018/04/...Studi pencucian batubara ini dilakukan dengan merancang dan membuat alat “Chance

Seminar Nasional Fakultas Teknik Geologi, Bandung 24 Mei 2014

Geologi Untuk Meningkatkan Kesejahteraan Masyarakat

Tabel 1. Hasil perhitungan persen perolehan, kadara abu dan nilai kalor batubara tercuci dan ROM

Fraksi ukuran batubara

(mm)

Densitas relatif

Batubara tercuci CV

(kkal/kg)) Perolehan (%)

Kadar abu (%)

Batubara tercuci

(-12,5 +0,85) % berat:

88,99

< 1.30 75,41 3,57 5507

1.30 - 1.40 82,71 4,04 5497

1.40 - 1.50 84,59 4,51 5488

1.50 - 1.60 85,14 4,70 5484

1.60 - 1.70 86,53 5,30 5471

1.70 - 1.80 87,27 5,72 5461

> 1.80 88,99 7,03 5430

ROM (-12,5 +0) % berat:

11,01

- - 6,98 5431

Tabel 2. Hasil pemisahan untuk densitas relatif media 1,3

Fraksi ukuran batubara

(mm)

Putaran pengaduk

(rpm)

Batubara tercuci CV (Kkal/K

g)

% berat dari

grafik

Efisiensi Berat (%)

Abu (%)

-12.5 +5 % berat:

49,54

44 5,95 1,36 5547 55,86 10,65

53 11,40 1,44 5546 56,99 20,00

72 14,25 1,67 5542 60,13 23,70

96 22,10 1,89 5538 63,03 35,06

120 31,00 1,89 5538 63,03 49,18

-5 +1.68 % berat:

32,11

44 8,95 1,70 5541 88,33 10,13

53 23,60 2,21 5532 90,88 25,97

72 38,35 2,89 5520 93,80 40,89

96 39,35 4,90 5479 99,17 39,68

120 49,40 2,55 5526 92,41 53,46

-1.68 +0.85 % berat:

7,34

44 16,20 2,10 5534 86,58 18,71

53 36,40 4,67 5484 96,75 37,62

72 41,00 6,50 5443 99,82 41,07

96 42,25 5,50 5466 98,58 42,86

120 59,75 6,60 5441 99,89 59,82

Komposit -12,5 +0,85

% berat: 88,99

44 7,88 1,54 - - 11,13

53 17,86 1,98 - - 23,61

72 25,15 2,51 - - 31,33

96 29,99 3,27 - - 37,37

120 40,01 2,52 - - 51,60

371

Page 11: STUDI PENCUCIAN BATUBARA MENGGUNAKAN CHANCE CONEftgeologi.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2018/04/...Studi pencucian batubara ini dilakukan dengan merancang dan membuat alat “Chance

Seminar Nasional Fakultas Teknik Geologi, Bandung 24 Mei 2014

Geologi Untuk Meningkatkan Kesejahteraan Masyarakat

Tabel 3. Hasil pemisahan untuk densitas relatif media 1,4

Fraksi ukuran batubara

(mm)

Putaran pengaduk

(rpm)

Batubara tercuci CV (Kkal/K

g)

% berat dari

grafik

Efisiensi Berat (%)

Abu (%)

-12.5 +5 % berat:

49,54

44 16,65 1,34 5547 55,58 29,96

53 19,00 1,99 5536 64,31 29,54

72 25,30 1,61 5543 59,32 42,65

96 26,25 1,71 5541 60,67 43,27

120 40,25 2,23 5532 67,30 59,81

-5 +1.68 % berat:

32,11

44 26,20 2,11 5534 90,41 28,98

53 31,95 2,26 5532 91,12 35,06

72 37,20 2,13 5534 90,50 41,10

96 47,00 4,32 5492 98,12 47,90

120 69,10 3,12 5516 94,66 73,00

-1.68 +0.85 % berat:

7,34

44 34,30 2,68 5524 89,48 38,33

53 42,50 2,96 5519 90,75 46,83

72 42,90 3,11 5516 91,40 46,94

96 48,20 5,30 5471 98,20 49,08

120 71,70 6,50 5443 99,82 71,83

Composite -12,5 +0,85

% berat: 88,99

44 21,55 1,73 - - 30,30

53 25,61 2,17 - - 32,96

72 31,05 1,92 - - 42,44

96 35,55 2,95 - - 45,42

120 53,25 2,90 - - 65,56

Gambar 5. Kurva hubungan kecepatan putaran pengaduk dengan perolehan

batubara pada densitas relatif media 1,3

Gambar 6. Kurva hubungan kecepatan putaran pengaduk dengan perolehan

batubara pada densitas relatif media 1,4

0

10

20

30

40

50

60

70

44 53 72 96 120

Putaran, rpm

Yie

ld,

%

Fraksi Ukuran -12.5 +5 mm Fraksi Ukuran -5 +1.68 mm Fraksi Ukuran -1.68 +0.85 mm

0 10 20 30 40 50 60 70 80

44 53 72 96 120 Putaran, rpm

Yield, %

Fraksi Ukuran -12.5 +5 mm Fraksi Ukuran -5 +1.68 mm Fraksi Ukuran -1.68 +0.85 mm

372

Page 12: STUDI PENCUCIAN BATUBARA MENGGUNAKAN CHANCE CONEftgeologi.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2018/04/...Studi pencucian batubara ini dilakukan dengan merancang dan membuat alat “Chance

Seminar Nasional Fakultas Teknik Geologi, Bandung 24 Mei 2014

Geologi Untuk Meningkatkan Kesejahteraan Masyarakat

Gambar 7. Kurva hubungan kecepatan putaran pengaduk dengan kadar abu

batubara pada densitas relatif media 1,3

Gambar 8. Kurva hubungan kecepatan putaran pengaduk dengan kadar abu

batubara pada densitas relatif media 1,4.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

44 53 72 96 120

Putaran, rpm

Ab

u, %

Fraksi Ukuran -12.5 +5 mm Fraksi Ukuran -5 +1.68 mm Fraksi Ukuran -1.68 +0.85 mm

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

44 53 72 96 120

Putaran, rpm

Ab

u, %

Fraksi Ukuran -12.5 +5 mm Fraksi Ukuran -5 +1.68 mm Fraksi Ukuran -1.68 +0.85 mm

373