Dokumen tersebut membahas tentang kualitas batubara yang ditentukan oleh parameter fisik dan kimia seperti total moisture, proximate analysis, total sulfur, dan calorific value. Parameter ini bergantung pada penggunaan batubara tersebut."

1. KUALITAS BATUBARA
Baik buruknya suatu kualitas batubara
ditentukan oleh penggunaan batubara itu
sendiri.
Batubara yang berkualitas baik untuk
penggunaan tertentu, belum tentu baik pula
untuk penggunaan yang lainnya, begitu juga
sebaliknya
PT. GEOSERVICES, LTD

2. Kualitas suatu batubara dapat ditentukan
dengan cara analisa parameter tertentu baik
secara fisik maupun secara kimia.
Parameter yang ditentukan dari suatu analisa
batubara tergantung tujuan untuk apa
batubara tersebut digunakan.
KUALITAS
BATUBARA
KUALITAS BATUBARA

3. Parameter Kualitas Batubara
► Total Moisture
► Proximate
► Total Sulfur
► Calorific Value
► HGI
► Ultimate Analysis
► Ash Fusion Temperature
► Ash Analysis
KUALITAS
BATUBARA

4. MOISTURE DALAM BATUBARA
KUALITAS
BATUBARA
TOTAL MOISTURE
Inherent Moisture Extraneous Moisture
EQM
MHC
Surface Moisture
TM = EQM + SM

5. Tinggi Rendahnya Total Moisture akan
tergantung pada :
► Peringkat Batubara
► Size Distribusi
► Kondisi Pada saat Sampling
KUALITAS
BATUBARA
TOTAL MOISTURE

6. Semakin tinggi peringkat suatu batubara
semakin kecil porositas batubara tersebut
atau semakin padat batubara tersebut.
Dengan demikian akan semakin kecil juga
moisture yang dapat diserap atau ditampung
dalam pori batubara tersebut.
Hal ini menyebabkan semakin kecil
kandungan moisturenya khususnya inherent
moisturenya.
KUALITAS
BATUBARA
Peringkat Batubara

7. Porositas internal
Lower Rank Coal Porositas internal
High Rank Coal
Inherent Moisture Tinggi Inherent Moisture Rendah
POROSITAS BATUBARA

8. Semakin kecil ukuran partikel batubara, maka
semakin besar luas permukaanya.
Hal ini menyebabkan akan semakin tinggi
surface moisturenya. Pada nilai inherent
moisture tetap, maka TM-nya akan naik yang
dikarenakan naiknya surface moisture.
KUALITAS
BATUBARA
Size Distribusi

9. Total Moisture dapat dipengaruhi oleh kondisi
pada saat batubara tersebut di Sampling.
Yang termasuk dalam kondisi sampling
adalah :
► Kondisi batubara pada saat disampling
► Size distribusi sample batubara yang
diambil terlalu besar atau terlalu kecil.
► Cuaca pada saat pengambilan sample.
KUALITAS
BATUBARA
Kondisi Sampling

10. Penentuan Total Moisture biasanya dibagai
menjadi dua tahap penentuan yaitu :
► Penentuan Free Moistrue atau air dry loss
► Penentuan Residual moisture
KUALITAS
BATUBARA
Penentuan Total Moisture
TM = FM + RM(1-FM/100)

11. TM Sample Portion
Air Drying Oven Drying
Berat Konstan (ADL) Berat Konstan (ADL)
Residual Moisture (RM)
Equilibrium
Residual Moisture (RM)
Timbang
TM = ADL + RM(1-ADL/100)

12. ► Dalam komersial, Total Moisture sering
dijadikan parameter penentu berat cargo
akhir, atau bahkan sebagai batasan
Reject.
► Total Moisture juga digunakan sebagai
faktor dalam penentuan basis As
Received, baik untuk nilai kalori maupun
untuk parameter lainnya.
KUALITAS
BATUBARA
TOTAL MOISTURE
Adjustment Cargo = Tonase X (100-TM act)/(100-TM kontrak)

13. Air dried moisture
Ash Content
Volatile Matter
Fixed carbon
KUALITAS
BATUBARA
PROXIMATE ANALYSIS

14. Moisture In the analysis samples
Inherent Moisture
Adalah moisture yang terkandung dalam
batubara setelah batubara tersebut
dikering udarakan
KUALITAS
BATUBARA
AIR DRIED MOISTURE

15. ► Besar kecilnya nilai ADM dipengaruhi oleh
peringkat batubara. Semakin tinggi
peringkat batubara, semakin rendah
kandungan ADM nya.
► Nilainya tergantung pada humuditas dan
temperature ruangan dimana moisture
tersebut dianalisa.
► Nilainya tergantung juga pada preparasi
sample sebelum ADM dianalisa (Standar
preparasi)
KUALITAS
BATUBARA
Sifat-Sifat ADM

16. ISO
STANDARD
ASTM
STANDARD
Sample
Air drying
30oC, 6 jam
Milling to
0.212mm
Analisa
Laboratorium
Sample
Air drying
Sampai konstan
Milling to
0.250mm
Analisa
Laboratorium
PREPARASI
SAMPLES

17. Penentuan ADM
Sample Batubara di preparasi, dan digerus sampai ukuran
0.212mm atau 0.250 mm,
KUALITAS
BATUBARA
AIR DRIED MOISTURE
105 o C
1 Gram sample
ditimbang Heated in oven at 105-107
deg C, until constan.
Mad =
M2 - M3
M1
X 100
Mad = Air dried Moisture
M1 = Mass of Original sample
M2 = Sample before heating
M3 = Sample after heating

18. MOISTURE IN THE ANALYSIS SAMPLES

19. KUALITAS
BATUBARA
AIR DRIED MOISTURE
Digunakan dalam
mengkonversi basis
parameter analisa dari
air dried basis ke basis
lainnya.

20. ASH CONTENT
► Batubara sebenarnya tidak mengandung abu,
melainkan mengandung mineral matter. Namun
sebagian mineral matter dianalisa dan
dinyatakan sebagai kadar Abu atau Ash Content.
► Mineral Matter atau ash dalam batubara terdiri
dari inherent dan extarneous.
► Inherent Ash ada dalam batubara sejak pada
masa pembentukan batubara dan keberadaan
dalam batubara terikat secara kimia dalam
struktur molekul batubara
► Sedangkan Extraneous Ash, berasal dari dilusi
atau sumber abu lainnya yang berasal dari luar
batubara.
KUALITAS BATUBARA

21. Sifat – Sifat kadar Abu
► Kadar abu dalam batubara tergantung pada
banyaknya dan jenis mineral matter yang
dikandung oleh batubara baik yang berasal dari
inherent atau dari extraneous.
► Kadar abu relatif lebih stabil pada batubara yang
sama. Oleh karena itu Ash sering dijadikan
parameter penentu dalam beberpa kalibrasi alat
preparasi maupun alat sampling.
► Semakin tinggi kadar abu pada jenis batubara
yang sama, semakin rendah nilai kalorinya.
► Kadar abu juga sering mempengaruhi nilai HGI
batubara.
KUALITAS BATUBARA

22. Kegunaan kadar Abu
►Kadar abu didalam penambangan
batubara dapat dijadikan penentu apakah
penambangan tersebut bersih atau tidak,
yaitu dengan membandingkan kadar abu
dari data geology atau planning, dengan
kadar abu dari batubara produksi.
►Kadar abu dalam komersial sering
dijadikan sebagai garansi spesifikasi atau
bahkan sebagai rejection limit.
KUALITAS BATUBARA

23. Penentuan kadar Abu
KUALITAS BATUBARA
815oC
Aad = M2 / M1 x 100
Aad = Ash in the analysis samples
M2 = Weight of ash (grams)
M1= Weight of samples (grams)

24. ASH CONTENT

25. VOLATILE MATTER
►Volatile matter/ zat terbang, adalah bagian
organik batubara yang menguap ketika
dipanaskan pada temperature tertentu.
►Volatile matter biasanya berasal dari
gugus hidrokarbon dengan rantai alifatik
atau rantai lurus. Yang mudah putus
dengan pemanasan tanpa udara menjadi
hidrokarbon yang lebih sederhana seperti
methana atau ethana.
KUALITAS BATUBARA

26. Sifat-Sifat Volatile Matter
► Kadar Volatile Matter dalam batubara ditentukan
oleh peringkat batubara.
► Semakin tinggi peringkat suatu batubara akan
semakin rendah kadar volatile matternya.
► Volatile matter memiliki korelasi dengan vitrinite
reflectance, semakin rendah volatile matter,
semakin tinggi vitrinite reflectancenya
KUALITAS BATUBARA

27. Grafik Hubungan antara Volatile Matter dengan Vitrinite
Reflectance
KUALITAS BATUBARA

28. Kegunaan Volatile Matter
►Volatile Matter digunakan sebagai
parameter penentu dalam penentuan
peringkat batubara.
►Volatile matter dalam batubara dapat
dijadikan sebagai indikasi reaktifitas
batubara pada saat dibakar.
►Semakin tinggi peringkat suatu batubara
akan semakin rendah kadar volatile
matternya.
KUALITAS BATUBARA

29. Pengujian Volatile Matter
KUALITAS BATUBARA
900oC
VMad = (M2 / M1) x 100 - Mad
VMad = Volatile Matter in the analysis samples
M1 = Weight of Sample (grams)
M2 = Loss of weight (grams)
Mad = Moisture in the analysis samples

30. VOLATILE MATTER

31. SULFUR
KUALITAS BATUBARA
ORGANIC
SULFUR
PYRITIC
SULFUR
SULFAT
SULFUR

32. Sifat-Sifat 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.
KUALITAS BATUBARA

33. Kegunaan SULFUR
► Sulfur dalam batubara thermal maupun metalurgi tidak
diinginkan, karena Sulfur dapat mempengaruhi sifat-sifat
pembakaran yang dapat menyebabkan slagging maupun
mempengaruhi kualitas product dari besi baja. Selain itu
dapat berpengaruh terhadap lingkungan karena emisi
sulfur dapat menyebabkan hujan asam. Oleh karena itu
dalam komersial, Sulfur dijadikan batasan garansi
kualitas, bahkan dijadikan sebagai rejection limit.
► Namun demikian dalam beberapa utilisasi batubara,
Sulfur tidak menyebabkan masalah bahkan sulfur
membantu performance dari utilisasi tersebut. Utilisasi
tersebut misalnya pada proses pengolahan Nikel seperti
di PT. INCO. Dan juga pada proses Coal Liquefaction
(Pencairan Batubara).
KUALITAS BATUBARA

34. Pengujian SULFUR
KUALITAS BATUBARA
Combustion Boat
ALUMINA
1350 o C
O2

35. TOTAL SULFUR

36. KUALITAS BATUBARA
COAL
1350 oC
H2O+CO2+SO2+ etc
SO2 + H2O2 + H2 SO4
H2 SO4 + 2 Na OH + Na2 SO4 + 2 H2O
+ Na2 B4 O7 + 7 H2O 2 Na OH + 4 H3BO3
BORAX
REAKSI KIMIA PADA SAAT PENENTUAN
SULFUR

37. STOICIOMETRY
► Miliequivalent S = Miliequivalent SO2
► Miliequivalent SO2 = Miliequivalent H2SO4
► Miliequivalent H2SO4 = Miliequivalent NaOH
► Miliequivalent NaOH = Miliequivalent Borax (Na2B4O7)
► Miliequivalent Borax (Na2B4O7) = V(ml) x N Borax
► Miliequivalent S = V(ml) x N Borax (Na2B4O7 )
► Due to Blank test is regularly determined prior to determined the samples,
then the equation become :
► Miliequivalent S = (V(ml) –V blank (ml)) x N Borax
► Weight S in the sample (gram) = (V(ml) –V blank (ml)) x N Borax x ME.S
1000
► ME. S = ½ MM = 32.08 /2 = 16.04
KUALITAS BATUBARA

38. STOICIOMETRY
Weight Sulfur (gram)
=
(V – Vb )x N x 16.04
1000
% Sulfur in the sample =
(V – Vb )x N x 16.04
1000 x M
X 100
% Sulfur in the sample =
(V – Vb )x N
M
1.604 X
V = Volume of Titration used (Borax solution)
Vb = Volume of Titration used (Borax solution) in Blank Test
N = Normality of Borax solution
M = Weight of Coal Sample

39. Calorific Value
Specific Energy
Higher heating Value
►Adalah nilai energi yang dapat dihasilkan
dari pembakaran batubara.
►Nilai kalori batubara dapat dinyatakan
dalam satuan: MJ/Kg , Kcal/kg, BTU/lb
►Nilai kalori tersebut dapat dinyatakan
dalam Gross dan Net.

40. Calorific Value
►Nilai Kalori dapat dinyatakan dalam satuan
yang berbeda :
 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

41. Konversi Nilai Kalori
Btu/Lb Kcal/kg MJ/kg
Btu/Lb 1 0.5555 0.002326
Kcal/kg 1.8 1 0.004187
MJ/kg 429.923 238.846 1
( Btu/Lb / 1.8) ( Btu/Lb / 429.923)
( Kcal/kg / 238.85)
Desired
Given
KUALITAS BATUBARA

42. LATIHAN
Kcal / kg ---------- Btu/lb
5,600 kcal/kg X 1.8 = 10,080 Btu/lb
MJ / kg ---------- Kcal/kg
25.6 MJ/kg X 238.85 = 6,115 kcal/kg
MJ / kg ---------- Btu/lb
25.6 MJ/kg X 429.923 = 11,006 Btu/lb

43. Konversi Nilai Kalori
KUALITAS BATUBARA
►International Standard : (MJ/kg)
 Net CV = Gross CV – 0.212(H) - 0.008(O) - 0.0245(M)
►British Standard : (MJ/kg)
 Net CV = Gross CV – 0.212(H) - 0.007(O) - 0.0244(M)
►ASTM Standard : (J/g)
 Net CV = Gross CV – 215.5J/g X (H)
►ASTM Standard : (Btu/lb)
 Net CV = Gross CV – 92.67Btu/lb X (H)
Semua Nilai dinyatakan dalam basis yang sama

44. Sifat-Sifat Nilai kalori Batubara
►Nilai Kalori batubara bergantung pada
peringkat batubara. Semakin tinggi
peringkat batubara, semakin tinggi nilai
kalorinya.
►Pada batubara yang sama Nilai kalori
dapat dipengaruhi oleh moisture dan juga
Abu. Semakin tinggi moisture atau abu,
semakin kecil nilai kalorinya.

45. Pengujian Nilai kalori Batubara
O2

46. Proses Pembakaran
Electrode

47. CALORIFIC VALUE