modul praktikum batubara 2011

MODUL PRAKTIKUM BATUBARA

Disusun oleh:Tim Asisten Batubara

Laboratorium BatubaraTeknik Pertambangan Fakultas Teknik

Universitas Lambung Mangkurat

Preparasi Batubara

Tujuan praktikum:

Praktikan mengerti dan mampu melaksanakan secara

sederhana proses preparasi sampel untuk analisa.

Bahan/dasar teori:

Ketika sampel batubara sudah ada maka preparasi yang

dipersiapkan adalah proses pengurangan ukuran partikel dan

jumlah yang sesuai dengan alat di laboratorium. Preparasi

sampel (ASTM D-2013) yaitu pengeringan pada udara

(drying); penggerusan (crushing); pencampuran (mixing);

dan pembagian sampel (dividing) sehingga sampel siap untuk

dianalisis.

Alat yang digunakan:

1. Crusher

2. Sendok

3. Ayakan/Sieve/screen dengan ukuran 0,212 mm.

4. Palu

5. Timbangan

6. Toples

7. Kuas

8. Penggaris

9. Peralatan Safety

Bahan yang digunakan:

1. Batubara

Prosedur kerja:

1. Sampel batubara yang ada dicrusher menjadi ukuran

0,212 mm.

2. Ditimbang berat sampel batubara yang dicrusher.

3. Sampel batubara ditumpahkan ke alas yang rata tanpa

diaduk.

4. Dilakukan pengambilan sampel secara random.

5. Ditimbang batubara yang sudah diambil.

6. Sampel siap dianalisis.

Briket Batubara Non-Karbonisasi

Tujuan praktikum:

Praktikan mengerti, mampu melaksanakan proses

pembuatan briket tidak dengan karbonisasi, dan menganalisa

campuran bahan dalam pembuatan briket.

Bahan/dasar teori:

Yang dimaksud dengan briket batubara non

karbonisasi adalah briket batubara yang tidak mengalami

dikarbonisasi sebelum di proses menjadi briket dan harganya

pun lebih murah karena zat terbangnya masih terkandung

dalam briket batubara maka pada penggunaannya lebih baik

menggunakan tungku sehingga menghasilkan pembakaran

yang sempurna. Briket ini digunakan dalam industri kecil.

Pada briket jenis non karbonisasi seluruh zat terbang yang

muncul dari briket habis terbakar oleh lidah api di

permukaan tungku.

Adapun campuran yang digunakan dalam pembuatan

briket yaitu batubara, kaolin dan kanji. Fungsi dari batubara

dalam campuran briket adalah sebagai bahan bakar utama.

Kaolin berfungsi sebagai campuran untuk mengurangi asap

dan penstabilisasi panas dalam pembakaran briket. Kanji

digunakan sebagai perekat campuran batubara dan kanji

sehingga briket yang dihasilkan menjadi kompak dan kuat.

Proses pembuatan briket melalui beberapa tahapan yaitu :

1. Penggerusan

2. Pencampuran

3. Pencetakan

4. Pengeringan


Alat-alat yang digunakan, yaitu :

1. Crusher

2. Cetakan Briket

3. Ayakan (screen)

4. Timbangan

5. Palu

6. Sekop dan Sendok

7. Ember


Bahan-bahan yang digunakan, yaitu :

1. Batubara

2. Kanji

3. Tanah Liat

4. Bahan lain pemicu terbakarnya briket.

Prosedur kerja:

1. Batubara dipecah menjadi ukuran 5 – 10 cm dengan

menggunakan palu.

2. Batubara digerus ukuran 5 – 10 cm dengan crusher

menjadi ukuran ± 3 mm (8 mesh).

3. Dilakukan proses pencampuran dengan total berat

campuran 200 gram:

4. Campuran material dicetak dengan alat Cetakan Briket.

5. Campuran material yang sudah selesai dicetak

dikeringkan.

6. Dilihat dan dicatat:

a. Campuran bahan briket.

b. Kekuatan fisik briket.

c. Bentuk hasil akhir cetakan.

No

Nama Samp

el

% Batuba

ra

% Kaolin

% Kanj

i

% Bahan lain

Keterangan

1.2.3.4.

Uji Pembakaran Briket Non-Karbonisasi

Tujuan praktikum:

Praktikan mampu menganalisa kaitan campuran bahan

dalam pembuatan briket non-karbonisasi dengan hasil

pembakaran briket non-karbonisasi.

Bahan/dasar teori:

Rancangan tungku batuabara pada dasarnya dibuat

untuk mencapai efisiensi pembakaranyang tinggi serta tak

kalah pentingnya untuk menekan emisi gas yang dihasilkan.

Jenis tungku sangat tergantung pada sector penggunaannya.

Tungku untuk industri berukuran lebih besar daripada

tungkuuntuk rumah tangga. Rata-rata tungku untuk industri

berukuran 5-10 kg, sedangkan untuk rumahtangga hanya 1-2

kg. Jenis tungku yang beredar saat ini terbuat dari tanah liat,

selain murah, juga mempunyai efisiensi antara 31-33% dan

sudah terbukti keandalannya dalam menenkan laju emisi.

Kinerja adalah karakteristik pembakaran yang

ditentukan oleh faktor waktu, suhu dan kualitas pembakaran.

Karakteristik pembakaran briket batubara dipengaruhi oleh

jumlah briket batubara yang dibakar dan jenis tungku yang

digunakan. Satu kilogram briket batubara dengan efisiensi

tungku 31-33% mempunyai efektifitas panas 1,5-2 jam

dengan kisaran suhu 300-5000oC. Untuk 2 kg briket batubara



1. Kompor briket

2. Korek api

3. Ember



1. Briket non-karbonisasi

2. Minyak tanah

Prosedur kerja:

1. Siapkan kompor briket di daerah atau tempat terbuka.

2. Masukkan briket dalam ember berisikan minyak tanah.

3. Masukkan briket yang sudah direndam dalam minyak

tanah ke dalam kompor briket.

4. Kemudian bakar briket tersebut.

5. Analisa hasil pembakaran.

6. Analisa dimasukkan ke dalam tabel :

No

Nama Samp

el

Analisa Kemudahan Terbakar

Analisa Asap

Analisa

Abu

Analisa Durasi

Pembakaran

Keterangan

1.2.3.4.5.

Briket Batubara Karbonisasi

Tujuan praktikum:

Praktikan mengerti mampu melaksanakan proses pembuatan

briket karbonisasi dan menganalisa campuran bahan dalam

pembuatan briket.

Bahan/dasar teori:

Batubara yang ada di Indonesia umumnya bituminus

dan sub-bituminus dengan kandungan zat terbang dan

kandungan air cukup tinggi, maka untuk menghasilkan briket

batubara yang tidak berasap dan tidak berbau terlebih dahulu

dilakukan proses karbonisasi (pengarangan Briket batubara

berkarbonisasi adalah briket batubara yang bahan bakunya

(batubara) dikarbonisasi sebelum menjadi briket. Prosesnya

sendiri mulai dari suhu 2000C sampai dengan di atas 10000C.

Memerlukan suhu yang tinggi menjadi alasan mengapa dalam

aplikasi pembuatan briket banyak ditinggalkan, terutama

skala kecil menengah. Fungsi utama karbonisasi adalah

meningkatkan nilai kalor karena pelepasan kandungan air.

Dengan karbonisasi zat yang terkandung dalam batubara

tersebut akan diturunkan yaitu zat terbang sehingga produk

akhirnya tidak berbau dan berasap. Namun akibatnya biaya

produksi meningkat karena pada batubara tersebut terjadi

rendemen 50 %.

Proses pembuatan briket melalui beberapa tahapan yaitu :

1. Penggerusan

2. Pencampuran

3. Pencetakan

4. Pengeringan



1. Crusher

2. Cetakan Briket

3. Tungku Karbonisasi

4. Ayakan (screen)

5. Timbangan

6. Palu

7. Sekop dan Sendok

8. Ember



1. Batubara

2. Kanji

3. Tanah Liat

4. Bahan lain pemicu terbekarnya briket.

Prosedur kerja:

1. Batubara dipecah menjadi ukuran 5 – 10 cm dengan

menggunakan palu.

2. Batubara ukuran 5 – 10 cm yang telah digerus kemudian

dibakar di dalam tungku karbonisasi.

3. Batubara ukuran 5 – 10 cm yang telah dikarbonisasi

dengan crusher menjadi ukuran ± 3 mm (8 mesh).

4. Dilakukan proses pencampuran dengan total berat

campuran 200 gram:

No

Nama Samp

el

% Batuba

ra

% Kaolin

% Kanj

i

% Bahan lain

Keterangan

1.2.3.4.5.

5. Campuran material dicetak dengan alat Cetakan Briket.

6. Campuran material yang sudah selesai dicetak

dikeringkan.

7. Dilihat dan dicatat:

d. Campuran bahan briket.

e. Kekuatan fisik briket.

f. Bentuk hasil akhir cetakan.

Uji Pembakaran Briket Batubara Karbonisasi

Tujuan praktikum:

Praktikan mampu menganalisa kaitan campuran bahan

dalam pembuatan briket karbonisasi dengan hasil

pembakaran briket karbonisasi.

Bahan/dasar teori:

Batubara yang ada di Indonesia umumnya bituminus dan

sub-bituminus dengan kandungan zat terbang dan

kandungan air cukup tinggi, hal itu berpengaruh dalam

proses pembakaran dari briket batubara. Selain itu persen

campuran bahan dalam pembuatan briket juga berpengaruh.

Tingkat keberhasilan pembuatan briket dapat dianalisa salah

satunya dengan analisa dari uji pembakaran briket.

1. Pengeringan

Dalam proses ini bahan bakar pengalami proses

kenaikan temperatur yang akan mengakibatkan

menguapnya kadar air yang berada pada permukaan bahan

bakar tersebut, sedangkan untuk kadar air yang berada di

dalam akan menguap melalui pori-pori bahan bakar padat

tersebut.

2. Devolatilisasi

Merupakan proses bahan bakar mulai mengalami

dekomposisi setelah terjadi pengeringan.

3. Pembakaran Arang

Sisa dari pirolisis adalah arang (fix carbon) dan sedikit

abu, kemudian partikel bahan bakar mengalami tahapan

oksidasi arang yang memerlukan 70%-80% dari total waktu

pembakaran.



1. Kompor briket

2. Korek api

3. Ember



1. Briket karbonisasi

2. Minyak tanah

Prosedur kerja:

1. Siapkan kompor briket di daerah atau tempat terbuka.

2. Masukkan briket dalam ember berisikan minyak tanah.

3. Masukkan briket yang sudah direndam dalam minyak

tanah ke dalam kompor briket.

4. Kemudian bakar briket tersebut.

5. Analisa hasil pembakaran.

6. Analisa dimasukkan ke dalam tabel :

No

Nama Samp

el

Analisa Kemudahan Terbakar

Analisa Asap

Analisa

Abu

Analisa Durasi

Pembakaran

Keterangan

1.2.3.4.5.

Analisa Total Moisture

Tujuan praktikum:Praktikan mengerti; mampu melaksanakan; dan menganalisa; membandingkan cara kerja analisa surface moisture batubara dengan metode ASTM dan ISO

Bahan/dasar teori:

Moisture batubara merupakan air yang menguap dari

batubara apabila dipanaskan pada suhu 105ºC - 110ºC.

Berdasarkan bentuk – bentuk air yang dianggap sebagai air

batubara, dengan beberapa istilah, yaitu sebagai berikut :

a) Inherent moisture, ialah air yang secara fisik terikat

didalam rongga – rongga kapiler serta pori – pori batubara

yang relatif kecil.

b) Free moisture, yaitu jumlah air yang menguap apabila

sample batubara dikeringkan dalam ruang terbuka pada

kondisi tertentu sampai didapat berat konstannya.

Pada dasarnya air yang terdapat di dalam batubara

maupun yang terurai dari batubara apabila dipanaskan

sampai kondisi tertentu, terbagi dalam bentuk – bentuk yang

menggambarkan ikatan serta asal mula air tersebut di dalam

batubara. Ada dua bentuk atau wujud moisture pada

batubara yaitu air yang terdapat langsung didalam batubara

serta air hasil penguraian zat organik karena adanya

oksidasi terhadap batubara tesebut.

Banyaknya jumlah inherent moisture dalam suatu

batubara dapat dipergunakan sebagai tolak ukur tinggi

rendahnya rank batubara tersebut. Semakin tinggi nilai

inherent moisture suatu batubara, semakin rendah tingkat

rank batubara tersebut. Istilah lain yang digunakan dari

inherent moisture adalah bed moisture. Air yang terdapat di

permukaan batubara didalam pori – pori batubara yang

relatif besar disebut dengan adherent moisture, air dalam

bentuk ini mudah menguap pada suhu ruang.



1. Oven

2. Cawan kaca

3. Timbangan

4. Sendok


Bahan yang digunakan adalah batubara yang telah

dipreparasi.

Prosedur kerja:

ASTM D-3302

1. Menimbang dan mencatat berat cawan kosong

2. Menimbang berat batubara yang sudah dipreparasi

seberat 1 gram (duplo) lalu mencatat

3. Meletakkan cawan dan sampel batubara di dalam oven

dengan temperature 106o C selama 1,5 jam.

4. Mengambil cawan yang berisi sampel kemudian

meletakkan di dalam desikator selama 5-10 menit.

5. Menimbang berat cawan dan sampel setelah dikeringkan.

ISO 11722

1. Menimbang dan mencatat berat cawan kosong

2. Menimbang berat batubara yang sudah dipreparasi

seberat 1 gram (duplo) lalu mencatat

3. Meletakkan cawan dan sampel batubara di dalam oven

dengan temperature 106o C selama 3 jam.

4. Mengambil cawan yang berisi sampel kemudian

mendinginkannya dan meletakkan di dalam desikator

selama 5-10 menit.

5. Menimbang berat cawan dan sampel setelah dikeringkan.

Tabel Pengamatan Surface Moisture ASTM dan ISO

No

Sampel

Berat Cawan(gram)

Berat Sampel(gram)

Berat Cawan + Berat Sampel

(gram)

Berat Setelah dikeringkan

(gram)

Berat Surface

Moisture(gram)

% Surface Moisture

(%)Keterangan

1 2=(3-1) 3 4 (3-4) 100*[(3-4)/(3-1)]1.2.3.4.

DAFTAR PUSTAKA

Seksi Laboratorium. Pembuatan Briket Batubara. 2007. Unit Pelayanan Jasa Sumberdaya Mineral dan Energi:Dinas Pertambangan dan Energi Propinsi Kalimantan Selatan

Speight , James G.. Handbook Of Coal Analysis. 2005. John Wiley & Sons, Inc: New Jersey USA

modul praktikum batubara 2011

Documents