BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia adalah salah satu negara di dunia yang kaya akan sumber daya

alamnya. Salah satu adalah batubara. Batubara adalah batuan sedimen yang dapat

terbakar, terbentuk dari sisa-sisa tumbuhan serta binatang yang telah

terkonsolidasi dibawah tekanan dan suhu tinggi dalam waktu yang ralatif lama.

Berdasarkan data dari hasil riset Departemen ESDM, Total sumber daya

batubara di Indonesia diperkirakan mencapai 105 miliar ton, dimana cadangan

batu bara diperkirakan 21 miliar ton. Tambang batubara utama berlokasi di

Sumatera Selatan, Kalimantan Timur dan Kalimantan Selatan. produksi batubara

meningkat sebesar 16% per tahun selama 5 tahun terakhir. Saat ini, 75% dari total

produksi batubara diekspor, terutama ke Jepang, Taiwan, Korea Selatan dan

Eropa. (Departemen ESDM, 2011).

Pemanfaatan batubara pada industry semen tidak hanya sebagai bahan

bakar namun sebagai bahan baku pembuatan semen. Pemilihan batubara sangat

penting karena kualitas batubara tergantung pada sumber pemasok, akan

mempengaruhi kualitas semen. dan untuk energy industry semen yang cukup

tinggi.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana cara membuat semen dengan penambahan batubara sebagai

bahan baku?

2. Bagaimana system pembakaran yang digunakan di industry semen?

3. Bagaimanakah pengaruh sifat-sifat batubara dalam pembuatan semen?

1.3 Manfaat dan Tujuan

Manfaat dan tujuan pembuatan makalah adalah untuk mengetahui

kriteria-kriteria batubara yang baik digunakan pemanfaatan batubara untuk

Industri semen, mengetahui system pembakaran batubara yang digunakan pada

industri semen.

1

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pemanfaatan Batubara Sebagai Bahan Baku Pembuatan Semen

Secara garis besar proses produksi semen melalui 6 tahap, yaitu :

1. Penambangan dan penyimpanan bahan mentah

Semen yang paling umum yaitu semen portland memerlukan empat komponen

bahan kimia yang utama untuk mendapatkan komposisi kimia yang sesuai.

Bahan tersebut adalah kapur (batu kapur), silika (pasir silika), alumina (tanah

liat), dan besi oksida (bijih besi). Gipsum dalam jumlah yang sedikit

ditambahkan selama penghalusan untuk memperlambat pengerasan.

2. Penggilingan dan pencampuran bahan mentah

Semua bahan baku dihancurkan sampai menjadi bubuk halus dan dicampur

sebelum memasuki proses pembakaran.

3. Homogenisasi dan pencampuran bahan mentah

4. Pembakaran

Tahap paling rumit dalam produksi semen portland adalah proses pembakaran,

dimana terjadi proses konversi kimiawi sesuai rancangan dan proses fisika

untuk mempersiapkan campuran bahan baku membentuk klinker. Proses ini

dilakukan di dalam rotary kiln dengan menggunakan bahan bakar fosil berupa

padat (batubara), cair (solar), atau bahan bakar alternatif. Batubara adalah

bahan bakar yang paling umum dipergunakan karena pertimbangan biaya. Pada

proses ini klinker jika bahan bakar digunakan batubara maka akan dihasilkan

abu batubara yang masuk ke dalam komposisi klinker dan kualitas batubara

sebagai bahan bakar akan berfluktuasi sehingga mempengaruhi kualitas

klinker.

5. Penggilingan hasil pembakaran

Proses selanjutnya adalah penghalusan klinker dengan tambahan sedikit

gipsum, kurang dari 4%, untuk dihasilkan semen portland tipe 1. Jenis semen

lain dihasilkan dengan penambahan bahan aditif posolon atau batu kapur di

dalam penghalusan semen.

2

6. Pendinginan dan pengepakkan

Gambar 2.6 Flowsheet Produksi Semen

2.2 Sistem Pembakaran yang Digunakan pada Industri Semen

Sistem pembakaran yang digunakan pada industri semen yaitu system

pembakaran langsung, system pembakaran tak langsung dan system pembakaran

semi-langsung.

Sistem pembakaran langsung

Pada proses ini batubara diumpankan ke mill untuk digerus dan hasil

gerusan langsung ditiupkan secara langsung ke kiln tanpa melalui intermediate

storage bin. Kipas sitem mill akan menrik udara atau gas panas (temperature tidak

melebihi 350 oC) dari mill dan mengeluarkannya bersama-sama,batubara hasil

gerusan dikirim ke kiln burner sebagai udara primer.

Keutungan system pembakaran langsung adalah layout dan peralatan

yang sedefiana, biaya kapital rendah. Karena tidak ada batubara yang disimpan

3

dan gas buang yang tak perlu dilakukan de-dusted. Kerugiannya laju alir yang

tinggi sehingga konsumsi panas oleh kiln lebih tinggi.

Sistem pembakaran tak langsung

System pembakaran tak langsung dikarakteristikan oleh adanya storage

bin antara mill dan kiln. Batubara hasil penggerusan diumpankan ke cyclone

sehingga terjadi proses klasifikasi, underflow barupa batubara halus disimpan di

intermediate storage bin sementara overflow umumnya berupa aliran gas.

Selanjutnya aliran gas dibagi dua, disirkulasikan ke mill dan yang lainnya masuk

ke penangkap debu untuk seterusnya dilepas diudara. Batubara halus dari bin

dengan bantuan blower ditiupkan ke burner untuk dibakar.

Keuntungan system ini adalah operasi tidak tergantung pada penggerusan

di mill dan pembakaran di kiln sehingga memungkinkan keberadaan beberapa

kiln, dimungkinkan untuk memilih laju optimum pasokan udara primer ke kiln,

dan keakuratan pengumpanan batubara hasil gerusan yang lebih akurat ke burner.

Kerugiannya adalah harga capital peralatan yang lebih tinggi karena

diperlukan penangkap debu dengan efisiensi tinggi dan pengaturan yang ekstensif

harus dilakukan untuk mencegah ledakan.

Sistem pembakaran semi-langsung

Udara pembakaran diperoleh dari system sirkulasi udara dalam sirkuit

penggerusan. Tidak ada udara yang dilepaskan ke atmosfir sehingga menghemat

biaya capital seharusnya untuk peralatan permbersihan gas. System ini

mempunyai pengendalian dan keuntungan operasinya mirip dengan system tak

langsung tatapi semua air dalam batubara dimasukkan ke kiln.

2.3 Pengaruh Sifat-sifat Batubara dalam Pembuatan Semen

Sifat-sifat batubara sangat berpengaruh pada pembuatan semen yaitu

pengaruh pada kimia semen, penggerusan batubara, system pembakaran, operasi

kiln dan lain-lain.

a. Nilai Kalor

Nilai kalor menyatakan energy yang diperoleh dari pembakaran batubara dan

menentukan berat betubara yabg akan ditangani oleh system. Batubara dengan

4

nilai kalor yang tinggi akan disenangi karena akan mengamankan biaya

peralatan, kapital dan biaya operasi. Batubara dengan nilai kalor yang tinggi

akan menurunkan konsumsi panas spesifik untuk pembakaran kinker,

menaikkan secara stimulant mesukkan ke klin disebabkan oleh temperatur

yang pendek.

b. Abu Batubara

Residu yang tertinggal setelah pembakaran batubara secara sempurna disebut

abu dan umumnya terdiri dari Al2O3 15-21%, SiO2 25-40%, Fe2O 20-45%,

Clay (CaO) 1-5%. Selama reaksi clinkeriring dalam klin abu batubara

bergabung dengan campurann bahan baku yang diumpakan kiln dan mnegubah

kandungan komponen klinker.

Kenaikan kadar abu menyebabkan menurunnya karakteristik pembakaran dan

dibutuhkan penggenisan batubara yang lebih halus agar dihasilkan pembakaran

yang baik. Jika temperature leleh abu rendah, karakteristik yang basah menjadi

lebih baik. Umumnya temperature leleh abu untuk pembuatan semen yang

diinginkan adalah rendah dari 1350 oC

c. Volatile Matter dan Kehalusan

Bila pembakaran pulverized terjadi, pertama-tama volatile matter bereaksi

dengan udara. Penyalaan batubara dengan kadar volatile matter yang tinggi

berlangsung dengan mudah dan stabil tanpa perlu batubara yang berukuran

sangat halus yang berlebih.

Factor yang mennetukan penyalaan adalah kehalusan dan volatile matter.

Temperature penyalaan dan waktu penyalaan yang tepat dapat diatur dengan

mengendalikan kehalusan partikel

d. Kadar Air

Kadar air tidak berpengaruh pada grindability tatapi juga pada kapasitas system

pengeringan. Air bisa berupa inherent moisture maupun surface moisture.

e. Hardgrove Grindability Index

Harga HGI yang tinggi menyatakan kemampuan penggerusan batubara dengan

baik. Umumnya jika HGI naik sekitar 10, keluaran mill spesifikasi naik sekitar

15-20%.

5

f. Kadar Sulful dan Logam-logam Alkali

Sulfur bereaksi dengan logam-logam alkali dan oksigen dalam zona

pembakaran menghasilkan alkali-sulfat dalam fasa gas. Alkali-sulfat

mengkondensasi pada bahan baku dalam heater dan dikembalikan ke kiln.

Jika bahan baku dan batubara mengandung jumlah sulfur dan alkali yang sama

maka perbandingan antara sulfur dan alkali seccara teoritis akan seimbang. Jika

perbandingan sulfur terhadap alkali tak seimbang disebabkan oleh jumlah

sulfur dalam batubara berlebih, sulfur akan beraksi membentuk kalsium sulfat

yang mengkondensasi sebagai liquid pada temperature yang lebih rendah

dibandingkan alkali sulfat.

Kondensat ini membantu pembentukkan material lengket (sticky material)

yang membahayakan operasi kiln sehingga menurunkan kualitas semen yang

dihasilkan.

6

BAB III

PENUTUP

Berdasarkan makalah yang telah kami buat dapat disimpulkan bahwa

Untuk membangun fasilitas pembangkit dengan bahan bakar batubara, maka hal

penting yang harus diperhatikan dalam mendesain fasilitas tersebut adalah sifat-

sifat dan gambaran batubara (yang ditunjukkan oleh parameter-paramater

kualitasnya) yang digunakan. Pemilihan teknologi pembakaran yang tepat

didasarkan pada sifat-sifat batubara yang digunakan merupakan suatu hal yang

penting untuk mendapatkan pembakaran yang efisien dan teknologi yang ramah

lingkungan.

Pemanfaatan batubara sebagai bahan baku di industri semen mengalami

beberapa tahapan yaitu penambangan dan penyimpanan bahan, penggilingan dan

pencampuran bahan mentah, homogenisasi dan pencampuran bahan mentah,

pembakaran, penggilingan hasil pembakaran, pendinginan dan pengepakkan.

Pada proses pembakaran, batubara yang digunakan sebagai bahan bakar akan

dihasilkan abu batubara yang masuk ke dalam komposisi klinker dan kualitas

batubara sebagai bahan bakar akan berfluktuasi sehingga mempengaruhi kualitas

klinker.

Adapun Sistem pembakaran yang digunakan pada industri semen yaitu

system pembakaran langsung, system pembakaran tak langsung dan system

pembakaran semi-langsung dan sifat-sifat batubara sangat berpengaruh pada

pembuatan semen seperti nilai kalor, abu batubara, volatile matter, kehalusan,

kadar air, kadar sulfur dan logam-logam alkali.

7

DAFTRA PUSTAKA

http://sahabatumar.blogspot.com/2013/02/pltu-batu-bara.html diakses tanggal 2 desember 2013

Effendy, sahrul dkk modul pemanfaatan batubara 2013. Palembang: polsri

http://i-ralcomputerlabs.net/epn/index.php/Berita?id=9

www.semenpadang.co.id/prosesproduksi diakses tanggal 9 desember 2013

http://arinalcusonkhaq.blogspot.com/2012/02/proses-pembuatan-semen.html diakses tanggal 11 desember 2013

http://semenbaturaja.co.id/proses_produksi diakses tanggal 11 desember 2013

http://www.holcim.co.id/uploads/ID/Cement%20Production%20process.pdf di akses tanggal 11 desember 2013

8

MAKALAH PEMANFAATAN BATUBARA

PEMANFAATAN BATUBARA DALAM INDUSTRI SEMEN

DISUSUN OLEH

NAMA :

FERDIANSYAH

MEI PUJI LESTARI

R.A AMARETA REZKA

RESKY

TATANG SATRIA

DOSEN PEMBIMBING : TAUFIK JAUHARI, S.T , M.T

9