PENGUJIAN KUALITAS BATUBARA - PROXIMAT ANALISIS

 Halo Sobat Miners, 

Ada dua jenis pengujian/analisa kualitas batubara, yaitu analisa proximat dan analisa ultimat. Pada artikel ini kita akan membahas mengenai analisa proximat. Sebelum ke materi, mari kita flashback bahwa pada dasarnya ada 6 parameter kualitas batubara secara umum, yaitu :

Parameter Kualitas Batubara Umum

1. Total Moisture (TM)
2. Proximate
3. Total Sulfur (TS)
4. Calorific Value (CV)
5. Hardgrove Grindability Index (HGI)
6. Ash Fusion Temperature (AFT)

PROXIMAT ANALISIS 

Proximat analisis adalah analisa untuk mengetahui persentase kandungan air, abu, volatile matter, dan fixed carbon yang terdapat dalam batubara.

Air Dried Moisture (Inherent Moisture, IM)

• Disebut juga sebagai Moisture in the analysis sampel.
• Air dried moisture adalah jumlah air yang menguap dari contoh yang halus (0.212 mm / 0.25 mm) apabila dipanaskan pada suhu 105 – 110 C. Untuk mendapatkan nilai %IM dilakukan pengujian Moisture Analysis (bagian dari uji Proximat). 
• Nilai %IM dapat dipergunakan sebagai tolok ukur ranking batubara dan faktor konversi antar basis.
• Menggunakan peralatan berupa MFS (Minimum Free Spaces) Oven, sama seperti Residual Moisture.
• Massa sampe 1 gram.

Ash Content (Mineral Matter)

• Sebagian mineral matter dianalisa dan dinyatakan sebagai kadar Abu (Ash Content).
• Mineral Matter atau ash dalam batubara terdiri dari inherent dan extraneous.
• Inherent Ash ada dalam batubara sejak pada masa pembentukan batubara dan keberadaan dalam batubara terikat secara kimia dalam struktur molekul batubara.
• Extraneous Ash, berasal dari dilusi atau sumber abu lainnya yang berasal dari luar batubara (kegiatan operasional).

• Kandungan abu akan terbawa bersama gas pembakaran melalui ruang bakar dan daerah konversi dalam bentuk abu terbang (fly ash) yang jumlahnya mencapai 80 persen dan abu dasar (bottom ash) sebanyak 20 persen. 
• Semakin tinggi kadar abu, secara umum akan mempengaruhi tingkat pengotoran (fouling), keausan, dan korosi peralatan yang dilalui. 
• Ash Analysis menggunakan peralatan berupa furnace oven dan porselen dish.
• Tidak ada perbedaan antara Furnace dan Dish untuk ASTM dan ISO.

Crucible

• Sampel di panaskan di dalam furnace dengan temperature 815 C selama 1.5 - 2 jam. (ISO)
• Timbang abu sisa pembakaran

Volatile Matter

• Volatile matter / zat terbang, adalah bagian organik batubara non air yang mudah menguap ketika dipanaskan pada temperature tertentu.
• Volatile Matter digunakan sebagai parameter penentu dalam penentuan peringkat batubara.
• Semakin tinggi peringkat suatu batubara akan semakin rendah kadar volatile matternya.
• Kandungan VM mempengaruhi kesempurnaan pembakaran dan intensitas api.
• Penilaian tersebut didasarkan pada rasio atau perbandingan antara kandungan karbon (fixed carbon) dengan zat terbang, yang disebut dengan rasio bahan bakar (fuel ratio). 
• Semakin tinggi nilai fuel ratio maka jumlah karbon di dalam batubara yang tidak terbakar juga semakin banyak.
• Jika perbandingan tersebut nilainya lebih dari 1.2, maka pengapian akan kurang bagus sehingga mengakibatkan kecepatan pembakaran menurun. 
• Analysis VM menggunakan peralatan berupa furnace oven dan porselen dish
• Terdapat perbedaan antara Furnace dan Dish untuk ASTM dan ISO.

Furnace Oven

Porcelein Dish

• Sampel di panaskan di dalam furnace dengan temperature 900 C selama 7 menit.

Total Sulfur

• Menunjukkan kandungan Sulfur di dalam batubara.
• Kandungan sulfur dalam batubara terbagi dalam pyritic sulfur, sulfate sulfur, dan organic sulfur.
• Kandungan sulfur dalam batubara sangat bervariasi dan pada umumnya bersifat heterogen sekalipun dalam satu seam batubara yang sama. Baik heterogen secara vertikal maupun secara lateral.
• Namun demikian ditemukan juga beberapa seam yang sama memiliki kandungan sulfur yang relatif homogen.
• Sulfur dalam batubara thermal maupun metalurgi tidak diinginkan.
• Mempengaruhi sifat-sifat pembakaran yang dapat menyebabkan slagging - fouling maupun mempengaruhi kualitas product dari besi baja. 
• Berpengaruh terhadap lingkungan karena emisi sulfur dapat menyebabkan hujan asam. 
• Aspek komersial, sulfur dijadikan batasan garansi kualitas, bahkan dijadikan sebagai rejection limit.

• Sampel di panaskan pada temperature 1350 C selama 3 – 4 jam.

Nilai Kalori (Calorie Value, CV)

• Nilai kalori adalah nilai energi yang dapat dihasilkan dari pembakaran batubara.
• Nilai kalori batubara dapat dinyatakan dalam satuan: 
• Calorific Value (CV)……(kcal/kg) 
• Specific Energy (SE) ….(Mj/kg) 
• Higher Heating Value (HHV) = Gross CV 
• Lower Heating Value (LHV)= Net CV 
• British Thermal Unit = Btu/lb
• Semakin tinggi peringkat batubara, semakin tinggi nilai kalorinya. 
• Semakin tinggi moisture atau abu, semakin kecil nilai kalorinya.
• Pengujian nilai kalori menggunakan peralatan Bomb Calorimeter.
• Prinsip pengujian: Mengukur perbedaan suhu akibat pembakaran batubara
• Sampel : 1 gram
• Output : Gross CV (adb)