biji besi

July 2, 2009 at 9:52 am 1 comment

BPPT Kembangkan Teknologi Eksplorasi Bijih Besi

Jakarta (ANTARA News) – Pusat Teknologi Sumberdaya Mineral di Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) mengembangkan teknologi eksplorasi bijih besi sampai ke teknologi pengolahan yang sesuai dengan karakteristik lokal bijih besi di Indonesia.

Menurut peneliti Pusat Teknologi Sumberdaya Mineral BPPTh Haswi P. Soewoto, di Jakarta, Rabu, pada 2006 pihaknya telah melakukan uji aplikasi eksplorasi menggunakan alat Geoscanner dengan metode “resistivity 2D”, karakterisasi mineral besi serta perencanaan disain awal pengolahan bijih besi

Hasil uji aplikasi eksplorasi dengan Geoscanner, urainya, menunjukkan bahwa metode ini dapat digunakan untuk memprediksi sebaran mineral besi dengan baik. Alat Geoscanner hasil rekayasa tersebut memiliki keunggulan dapat mempersingkat waktu dalam akuisisi data untuk mengidentifikasi sebaran mineral baik vertikal maupun horizontal sehingga akan dapat diperoleh jumlah cadangan yang lebih akurat, serta dapat membantu mengurangi kesalahan dalam penentuan lokasi titik pengeboran. Secara tidak langsung alat Geoscanner dapat mengurangi biaya eksplorasi melalui pemendekkan waktu dan jumlah titik bor, ujarnya.

Sebagian besar cadangan bijih besi di Indonesia, menurut dia, berkadar rendah (Fe total kurang dari 50 persen) sehingga perlu pengolahan terlebih dahulu agar dapat digunakan sebagai bahan baku dalam industri besi baja. “Karakterisasi mineral menunjukkan bahwa biji besi yang ada di Indonesia sebagian besar memiliki jenis magnetithematit sehingga proses benefisiasinya sangat spesifik, belum lagi dibeberapa lokasi kandungan Titan cukup tinggi akan menjadi kendala dalam proses pengolahan secara konvensional. “Untuk itu karakterisasi bijih besi harus dilakukan dengan tepat untuk tiap-tiap lokasi,” katanya. Dari kegiatan pengolahan yang dilakukan pada tahun 2006 meliputi karakterisasi, proses benefisiasi, pembuatan Pellet dan Briket, proses reduksi dan peleburan, hasilnya adalah produk Sponge Iron dan Hot Briquette Iron (HBI) dengan kandungan Fe cukup tinggi berkisar 75,00 ? 77,19 persen. Produk ini disebut sebagai baja mentah, yaitu bahan baku untuk industri besi baja, ujarnya.

Sejak tahun 2004 harga besi baja dunia meningkat secara tajam akibat dari kebutuhan besi baja dunia yang meningkat drastis. Hal ini menimbulkan melonjaknya permintaan bahan baku besi baja, yaitu berupa bijih besi sehingga mengakibatkan kegiatan pencarian dan penambangan bijih besi di Indonesia meningkat. Namun demikian, permasalahannya teknologi industri besi baja di Indonesia tidak ada yang dapat menggunakan bahan baku bijh besi lokal sehingga momentum melonjaknya harga besi baja tidak dapat memberikan keuntungan yang tinggi bagi industri besi baja nasional. Hal ini karena bijih besi lokal diekspor untuk diolah menjadi bahan setengah jadi atau besi mentah, baru kemudian diimpor kembali oleh produsen besi baja nasional. Dengan konsep BPPT ini diharapkan bijih besi yang ditambang memiliki nilai tambah yang sangat besar dan pada akhirnya bangsa Indonesia dapat memiliki industri besi baja yang memanfaatkan bahan baku lokal yang diproses dari hulu sampai hilir.

LITBANG PENGOLAHAN MINERAL

PEMANFAATAN BIJIH LATERIT UNTUK INDUSTRI BESI BAJA

Penelitian ini dimaksudkan untuk memanfaatkan limbah pengolahan bijih nikel yang mengandung laterit.Bijih laterit dibuat pellet, kemudian dilakukan proses reduksi langsung dalam dapur tabung listrik dicampur dengan pellet hancur dari PT Krakatau Steel, kapur dan batubara sebagai reduktor. Proses reduksi berlangsung pada suhu 900 — 1000°C. Logam besi yang terbentuk berukuran halus berukuran 1 – 8 mikron. Struktur logam besi terbaik diperoleh pada suhu reduksi 1000°C.

Rotary Kiln

Rotary Kiln merupakan fasilitas untuk membuat sponge dengan menggunakan bahan baku local.

Proses pembuatan sponge adalah suatu proses melepaskan oksida dari bijih besi.
Setelah terjadi reduksi maka akan terjadi poros/keropos pada bagian dalam karena oksigen yang ada dalam bijih besi keluar. Jika dilihat dengan mikroskop maka akan terjadi bentuk seperti rumah tawon/busa spons, oleh sebab itu bijih besi ini dinamakan besi spons.

Setelah dilakukan studi kelayakan pemilihan teknologi menggunakan Rotary Kiln, PT Krakatau Steel memulai pilot plant pembuatan Rotary Kiln berkapasitas 5 ton per hari pada bulan Agustus 2006.  Sukses mengoperasikan dan mengukur kelayakan, maka pada bulan Mei 2007 dicanangkan pembuatan Rotary Kiln dengan kapasitas yang lebih besar yaitu 50 ton per hari. Pada bulan Agustus 2007 pembuatan Rotary Kiln kapasitas 50 ton per hari dapat diselesaikan dan dioperasikan.

Kualitas besi spons tergantung dari derajat metalisasi yaitu rasio besi yang menjadi metal dengan jumlah besi dalam produk.

Tipikal produk besi sponge dari Reduktor Bijih Besi/Rotary Kiln adalah sebagai berikut:

UNSUR POKOK prosentase
Chemical
Fe, Total 90-92
Fe, Metallic 81-84
Metallisation 90 (±2)
Sulphur 0.03 max
Phosphorus 0.05 max
Carbon 0.10 max
Physical
Size Lump +3 mm
Fines -3 mm

Bahan Baku

Karakteristik bahan baku merupakan hal yang sangat sensitif dalam pembuatan sponge iron. Karakteristik kimia dan fisik merupakan faktor yang penting pada Rotary Kiln.

1.Coal
Reduktor yang digunakan pada proses Rotary Kiln adalah batu bara, mulai dari jenis antrasit sampai lignite. Tiap jenis batu bara memerlukan adaptasi operasi Rotary Kiln terutama dalam hal rasio antara bijih besi dan jumlah reduktor yang dibutuhkan. Untuk penggunaan batu bara dengan kandungan kalori rendah, diperlukan tambahan bahan bakar seperti gas alam atau bahan bakar cair, untuk menjaga profil temperatur yang dibutuhkan dalam proses.  Berdasarkan data tersebut maka banyak batu bara Indonesia memenuhi persyaratan sebagai bahan pereduksi.

2.IronOre
Bahan baku pabrik Rotary Kiln cukup fleksibel bisa berupa iron ore pellet, lump ore, atau pasir besi. Kandungan Fe minimum 53% dan kandungan gangue maksimum 5%

3.Dolomite
Batu kapur digunakan sebagai bahan aditif pada proses reduksi bijih besi di Rotary Kiln yang berfungsi sebagai penyerap belerang dari campuran bahan baku selama proses reduksi. Bahan ini dicampur terlebih dahulu sebelum dimasukkan kedalam Rotary Kiln.

Proses Rotary Kiln

Boudard Reaction:C + CO2 -> 2 CO

ProsesReduksi:Fe2O3 + 3 CO -> 2 Fe + 3 CO2

Iron ore (lateritic) dan non-coking coal merupakan bahan baku utama untuk memproduksi bijih besi sponge.

Dolomit dibutuhkan sebagai bahan desulfurisasi.Proses Rotary Kiln beroperasi pada temperatur 950-1050 derajat Celcius, batubara sebagai bahan reduktan dan sebagai bahan bakar. Faktor yang penting pada proses reduksi ini adalah mengontrol pembakaran oleh batubara dan mengkonversi karbon monoksida untuk menghilangkan oksigen. Durasi yang dibutuhkan dalam proses di Kiln kurang lebih 10 jam  dan keluar dari cooler paling tinggi 100 derajat C.

Monday, 17 December 2007

JUDUL: Teknik Penghambatan Reduksi Senyawa Oksida Besi Fe2O3 oleh Pembentukan Senyawa Besi Karbida, pada Pemanggangan Reduksi Pellet Bijih Nikel Laterit dengan Penambahan Kokas

BIDANG TEKNIK: Penemuan ini berkaitan dengan cara untuk menghambat reduksi Fe2O3, yang selalu merupakan masalah pada pemanggangan reduksi pellet bijih logam berharga, dengan cara menambahkan kokas dan pengaturan laju pemanasan.

NAMA INVENTOR: Ir. Puguh Prasetiyo; Ir. Arifin Arif

PUSAT PENELITIAN: (P2Metalurgi)

ABSTRAK:

Senyawa oksida besi Fe2O3 yang umumnya merupakan mineral pendamping dalam berbagai bijih logam berharga, dan sering menjadi masalah pada proses pemanggangan reduksi bijih logam berharga tersebut. Diantaranya adalah terjadi seperti pada proses pemanggangan reduksi bijih nikel laterit dimana FeO dan Fe hasil reduksi dar Fe2O3 akan menurunkan efisiensi dari reduktor. Selain itu FeO aktif dan Fe pada saat leaching dengan AAC terhadap hasil pemanggangan reduksi, akan mengabsorb nikel dan kobal sehingga menurunkan perolehan total dari keduanya. Dengan penambahan kokas pada komponen pellet bijih nikel laterit yang akan direduksi dan pengaturan laju pemanasan, terbentuklah senyawa besi karbida yang mampu menghambat reduksi Fe2O3 selanjutnya. Hal ini berakibat positif pada peningkatan metalisasi nikel dan kobal, serta penurunan logam besi (Fe) dan besi oksida (FeO). Penemuan ini dapat bermanfaat pada proses pengolahan bijih nikel laterit, dan proses sejenis untuk proses pengolahan bijih logam berharga lainnya.

BIDANG KIMIA, LOGAM DAN BAHAN TEKNIK PENGHAMBATAN REDUKSI FE2O3PADA PEMANGGANGAN REDUKSI PELLET BIJIH NIKEL LATERIT

Deskripsi

Senyawa oksida besi Fe2O3 yang umumnya merupakan mineral pendamping dalam berbagai bijih logam berharga, sering menjadi masalah pada proses pemanggangan reduksi bijih logam berharga tersebut. Dalam proses pemanggangan reduksi bijih nikel laterit, FeO dan Fe hasil reduksi dari Fe2O3 akan menurunkan efisiensi dari reduktor. Selain itu FeO aktif dan Fe pada saat leaching dengan AAC terhadap hasil pemanggangan reduksi, akan mengabsorb nikel dan kobal sehingga menurunkan perolehan total dari keduanya. Dengan teknik panambahan kokas dan pengaturan laju pemanasan, akan terbentuk senyawa besi karbida yang mapu menghambat reduksi Fe2O3 selanjutnya.

Kegunaan: Membentuk senyawa besi karbida yang dapat menghambat reduksi FeO menjadi Fe dan rantai reduksi Fe2O3

Keuntungan teknis/ekonomis:

Teknik ini memberikan dampak positif padapeningkatan metalisasi nikel dan kobal, sertapenurunan logam besi (Fe) dan besi oksida (FeO).

Teknik ini dapat digunakan untuk proses pemanggangan reduksi bijih-bijih lainnya, yang mempunyai masalah yang sama.

Aplikasi Industri: Industri pengolahan bijih nikel laterit, industri pengolahan bijih logam berharga lainnya

Peneliti: Ir. Puguh Prasetiyo; Ir. Arifin Arif

SELEKTIVIKASI REDUKSI BESI TERHADAP NIKEL OKSIDA DENGAN PROSES FORSTERISASI

Deskripsi

Telah ditemukan metoda penghambatan reduksi nikel oksida dengan merekayasa pembentukan forsterit secara buatan pada suatu proses pemanggangan reduksi besi dari bijih besi laterit dengan penambahan magnesium khlorida, dimana terjadi pembentukan forsterit yang menghambat nikel dalam bijih besi laterit tetap dalam bentuk oksida sehingga nikel yang termetalisasi hanya 19,09 % sedangkan besi yang termetalisasi sangat tinggi yaitu 97,92 – 98,70 %

Kegunaan: Forsterisasi buatan

Keuntungan Teknis/Ekonomis: Forsterisasi buatan ini mampu menurunkan metalisasi nikel oksida dan dapat membuat besi baja dari bijih besi laterit secara lebih sederhana serta lebih ekonomis

Aplikasi Industri : Industri pengolahan besi

Peneliti: Ir. Agus Haryono; Ir. Arifin Arif

REDUKSI LANGSUNG PELET BEST LATERIT DENGAN PEREDUKSI BATUBARA DALAM TANUR PUTAR TIUP:ANALISIS KINETIKA REDUKSI PADA 1000°C

By: V.MATEUS NABABAN DEPARTEMEN TEKNIK PERTAMBANGAN

Created: 2005-03-28

Keywords: Pelet Besi,Batubara

Proses reduksi langsung terus berkembang sebagai alternatif terhadap reduksi bijih besi melalui teknologi tanur tiup, diantaranya adalah proses HyL dan SL/RN. Indonesia memiliki bahan baku untuk industri besi yang belum pernah dipergunakan. Mineral besi latent mengandung 30-40% Fe dengan logam pengotor Ni, Co, Cr. Malta, teknologi yang sesuai untuk pengolahan mineral ini mulaidipelajari. Untuk mempelajari proses reduksi ini, dilakukan reduksi terhadap pelet besi latent. Kemudian serbuk batubara dicampurkan sebagai pereduksinya. Percobaan diawali dengan pembakaran batubara untuk mempelajari rasio gas pereduksi pada tiga laju alir udara yang berbeda. Hasilnya dipergunakan untuk menetapkan percobaan reduksi. Reduksi dilakukan dengan perbandingan massa pelet dan batubara 1:1 dan laju alir (Q) 1; 3 L/menit pada 800, 900, 1000°C. Kinetika reduksi pada T: 1000°C ditentukan dengan melakukan reduksi selama 45; 90; 135 menu, selanjutnya data metalisasinya diolah menggunakan persamaan laju reduksi pelet besi dengan tinjauan berlangsung secara topokimia dan bertahap, dinyatakan sbb. :

t–tf = P0 ro/Cb-C*[ro /6De x{3F2 – 2F3} + K/kc (1+K) F]
Hasil percobaan menunjukkan bahwa rasio gas pereduksi meningkat dengan peningkatan T, pada T: 1000°C untuk Q: 1 L/menit rasio gas sebesar 59,69% dan untuk Q: 3 L/menit sebesar 84,08%. Laju alir udara yang lebih lambat memungkinkan kontak reaksi yang lebih banyak, sehingga meningkatkan metalisasi. Pencapaian metalisasi tertinggi sebesar 53,72% pada O: 1 L/menit, T: 1000°C, dan r : 90 menit. Berdasarkan persaman di atas, reduksi ini terkendali oleh difusi gas CO/CO2 melalui lapisan produk padat. Pada T 1000°C, metalisasi meningkat dan 50,67% pada r : 45 menu hingga 52,61% pada r : 135 menu dan tidak berubah secara signifikan lagi karena terhambatnya difusi gas pereduksi.

Carbon raiser used in steelmaking

Carbon raiser is an important raw materials in steelmaking field.At present,
there are mainly three kinds of them.

According the carbon content , we can named it GradeA ,GradeB and GradeC.

Grade A/             Carbon Additive made from Coal (Anthracite)

GradeB/              Carbon Additive made from Calcined petroleum coke

GradeC/              Carbon Additive made from Synthetic Graphite

So what ‘s the basic diffierence of them .

Grade A is the cheapest one, the Carbon content of it is usually lower than 90%, and it used in low quality steel making.

Grade B  is the medium one, the carbon can be as high as 98%, however,  too much harmful  matters in it, such as N,P, S, Ash . the S can make steel more fragile at high temperature, on the contrary , the P makes steel more fragile at lower temperature.

Grade c  is the most used carbon raiser in high carbon-steel and high quality steel foundry. It ‘s not only high carbon as high as 99%, but also low S.N,P. Most tool steel structure steel manufactures  also has a high demand about it.

Jiangsu Yafei Carbon co., ltd has been in the graphite products for more than 12 years,  Synthetic Graphite carbon raiser is the main products we commit to.  In China, all of them are sucessfully used in big mills such as BAO-STEEL GROUP(4th world ranking), SHAGANG GROUP (22nd world ranking))!

Graphite Petroleum Coke (GPC)

Fixed Carbon: 98.5% min

Ash: 0.5% max

V.M.: 1% max

S: 0.05% max

Moisture: 0.5% max

Size: 1~5 mm 90% min

Packing: 25kgs/1000kgs bags.

Quantity: 500mtons per month

Calcined Petroleum Coke (CPC)

Fixed carbon: 98% min

Ash: 0.8% max

V.M.: 0.8% max

S: 0.5% max

Moisture: 0.5% max

Size:0~3 mm or 0~4mm 90% min or as per your request

Packing: 50kgs/1000kgs bags

Quantity: 1500-2000mtons per month

JUDUL: Selektivikasi Reduksi Besi terhadap Nikel Oksida dengan Proses Forsterisasi

BIDANG TEKNIK: Penemuan ini berkaitan dengan selektivikasi reduksi oksida besi terhadap oksida nikel pada proses reduksi langsung bijih besi laterit dengan cara merekayasa pembentukan struktur forsterit (Mg2SiO4) pada bijih.

NAMA INVENTORIr:. Agus Haryam; Ir. Arifin Arif

ABSTRAK
Bijih besi laterit yang mengandung nikel 0,3 ? 0,6 % dan besi 35 ? 55 % direduksi pada temperatur hingga 1100 °C dengan penambahan magnesium khlorida 0,1?2 % dan batubara 10 ? 50 % berat dari bijih. Terjadi pembentukan forsterit yang menghambat nikel dalam bijih besi laterit tetap dalam bentuk oksida sehingga nikel yang termetalisasi hanya 19,09 % sedangkan besinya termetalisasi sangat tinggi yaitu 97,92 ? 98,70 %.

Batubara Ditulis oleh Fariz Tirasonjaya

BATUBARA SUMBER ENERGI ALTERNATIF Sumber Daya dan Cadangan

23 September 2006

Sumber daya batubara (Coal Resources) adalah bagian dari endapan batubara yang diharapkan dapat dimanfaatkan. Sumber daya batu bara ini dibagi dalam kelas-kelas sumber daya berdasarkan tingkat keyakinan geologi yang ditentukan secara kualitatif oleh kondisi geologi/tingkat kompleksitas dan secara kuantitatif oleh jarak titik informasi. Sumberdaya ini dapat meningkat menjadi cadangan apabila setelah dilakukan kajian kelayakan dinyatakan layak. Cadangan batubara (Coal Reserves) adalah bagian dari sumber daya batubara yang telah diketahui dimensi, sebaran kuantitas, dan kualitasnya, yang pada saat pengkajian kelayakan dinyatakan layak untuk ditambang. Klasifikasi sumber daya dan cadangan batubara didasarkan pada tingkat keyakinan geologi dan kajian kelayakan. Pengelompokan tersebut mengandung dua aspek, yaitu aspek geologi dan aspek ekonomi.

Kelas Sumber Daya

Sumber Daya Batubara Hipotetik (Hypothetical Coal Resource)

Sumber daya batu bara hipotetik adalah batu bara di daerah penyelidikan atau bagian dari daerah penyelidikan, yang dihitung berdasarkan data yang memenuhi syarat-syarat yang ditetapkan untuk tahap penyelidikan survei tinjau.

Sejumlah kelas sumber daya yang belum ditemukan yang sama dengan cadangan batubara yg diharapkan mungkin ada di daerah atau wilayah batubara yang sama dibawah kondisi geologi atau perluasan dari sumberdaya batubara tereka. Pada umumnya, sumberdaya berada pada daerah dimana titik-titik sampling dan pengukuran serat bukti untuk ketebalan dan keberadaan batubara diambil dari distant outcrops, pertambangan, lubang-lubang galian, serta sumur-sumur. Jika eksplorasi menyatakan bahwa kebenaran dari hipotesis sumberdaya dan mengungkapkan informasi yg cukup tentang kualitasnya, jumlah serta rank, maka mereka akan di klasifikasikan kembali sebagai sumber daya teridentifikasi (identified resources)

Sumber Daya Batubara Tereka (inferred Coal Resource)

Sumber daya batu bara tereka adalah jumlah batu bara di daerah penyelidikan atau bagian dari daerah penyelidikan, yang dihitung berdasarkan data yang memenuhi syarat-syarat yang ditetapkan untuk tahap penyelidikan prospeksi. Titik pengamatan mempunyai jarak yang cukup jauh sehingga penilaian dari sumber daya tidak dapat diandalkan. Daerah sumber daya ini ditentukan dari proyeksi ketebalan dan tanah penutup, rank, dan kualitas data dari titik pengukuran dan sampling berdasarkan bukti geologi dalam daerah antara 1,2 km – 4,8 km. termasuk antrasit dan bituminus dengan ketebalan 35 cm atau lebih, sub bituminus dengan ketebalan 75 cm atau lebih, lignit dengan ketebalan 150 cm ataulebih.

Sumber Daya Batubara Tertunjuk (Indicated Coal Resource)

Sumber daya batu bara tertunjuk adalah jumlah batu bara di daerah penyelidikan atau bagian dari daerah penyelidikan, yang dihitung berdasarkan data yang memenuhi syarat-syarat yang ditetapkan untuk tahap eksplorasi pendahuluan. Densitas dan kualitas titik pengamatan cukup untuk melakukan penafsiran secara relistik dari ketebalan, kualitas, kedalaman, dan jumlah insitu batubara dan dengan alasan sumber daya yang ditafsir tidak akan mempunyai variasi yang cukup besar jika eksplorasi yang lebih detail dilakukan. Daerah sumber daya ini ditentukan dari proyeksi ketebalan dan tanah penutup, rank, dan kualitas data dari titik pengukuran dan sampling berdasarkan bukti gteologi dalam daerah antara 0,4 km – 1,2 km. termasuk antrasit dan bituminus dengan ketebalan 35 cm atau lebih, sib bituminus dengan ketebalan 75 cm atau lebih, lignit dengan ketebalan 150 cm.

Sumber Daya Batubara Terukur (Measured Coal Resourced)

Sumber daya batu bara terukur adalah jumlah batu bara di daerah peyelidikan atau bagian dari daerah penyelidikan, yang dihitung berdasarkan data yang memenuhi syarat–syarat yang ditetapkan untuk tahap eksplorasi rinci. Densitas dan kualitas titik pengamatan cukup untuk diandalkan untuk melakukan penafsiran ketebalan batubara, kualitas, kedalaman, dan jumlah batubara insitu. Daerah sumber daya ini ditentukan dari proyeksi ketebalan dan tanah penutup, rank, dan kualitas data dari titik pengukuran dan sampling berdasarkan bukti geologi dalam radius 0,4 km. Termasuk antrasit dan bituminus dengan ketebalan 35 cm atau lebih, sub bituminus dengan ketebalan 75 cm atau lebih, lignit dengan ketebalan 150 cm.

Penghitungan Sumber Daya

Ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk menghitung sumberdaya batubara di daerah penelitian. Pemakaian metode disesuaikan dengan kualitas data, jenis data yang diperoleh, dan kondisi lapangan serta metode penambangan (misalnya sudut penambangan). Karena data yang digunakan dalam penghitungan hanya berupa data singkapan, maka metode yang digunakan untuk penghitungan sumber daya daerah penelitian adalah metode Circular (USGS) (Gambar).

Aturan Penghitungan Sumberdaya Batubara dengan Metode Circular (USGS) (Wood et al., 1983)

Penghitungan sumber daya batubara menurut USGS dapat dihitung dengan rumus.

Tonnase batubara = A x B x C, dimana

A = bobot ketebalan rata-rata batubara dalam inci, feet, cm atau meter

B = berat batubara per stuan volume yang sesuai atau metric ton.

C = area batubara dalam acre atau hektar

Kemiringan lapisan batubara juga memberikan pengaruh dalam perhitungan sumber daya batubara. Bila lapisan batubara memiliki kemiringan yang berbeda-beda, maka perhitungan dilakukan secara terpisah.Perhitungan Tonase dilakukan langsung dengan menggunakan rumus Tonnase = ketebalan batubara x berat jenis batubara x area batu.

TEKNOLOGI UCG (UNDERGROUND COAL GASIFICATION) SEBAGAI PENGELOLAAN BATUBARA RAMAH LINGKUNGAN
Saat ini, Indonesia menghadapi permasalahan dalam penyediaan energi diakibatkan kebutuhan energi nasional yang besar dan meningkat setiap tahun. Sementara itu, cadangan minyak bumi dan produksi BBM Indonesia semakin terbatas, sehingga sejak beberapa tahun terakhir nilai impor minyak bumi dan BBM Indonesia semakin meningkat.
Iskandar (2006a), menyatakan bahwa listrik merupakan “komoditas” strategis bagi hajat hidup orang banyak. Karena itu, pemerintah menaruh perhatian besar terhadap masalah listrik. Industri kelistrikan nasional sedang menghadapi permasalahan krusial, karena pasokan dan permintaan listrik tidak seimbang. Hal ini dapat terlihat dengan adanya pemadaman listrik di beberapa daerah di Indonesia dan adanya imbauan PT Perusahaan Listrik Negara (PLN) kepada pemakai untuk mengurangi penggunaan listrik, terutama di malam hari.
Kenaikan harga minyak dunia yang sangat tinggi (kini telah mencapai 70 dollar AS per barel) telah memaksa Pertamina menjual bahan bakar minyak (BBM) untuk industri pada harga pasar sejak semester II 2005, termasuk harga pembelian oleh PLN. Hal ini kemudian memberikan tekanan berat kepada PLN karena tahun lalu BBM masih mendominasi konsumsi energi PLN, yaitu sekitar 37 persen, diikuti bahan bakar lain seperti batu bara (34 persen), gas alam (16 persen), air (10 persen), dan panas bumi (3 persen).
Karenanya, pembangunan pembangkit listrik non-BBM dianggap penting untuk dilaksanakan. Salah satu alternatif yang dilakukan oleh PLN adalah dengan memanfaatkan batu bara sebagai sumber bahan bakar pembangkit listrik tenaga uap (PLTU), dengan target konsumsi energi batu bara sebesar 43 %.
Batu bara adalah mineral organik yang dapat terbakar, terbentuk dari sisa tumbuhan purba yang mengendap yang selanjutnya berubah bentuk akibat proses fisika dan kimia yang berlangsung selama jutaan tahun. Oleh karena itu, batu bara termasuk dalam kategori bahan bakar fosil (Raharjo, 2006a). Batu bara adalah bahan bakar hidrokarbon padat yang terbentuk dari tetumbuhan dalam lingkungan bebas oksigen dan terkena pengaruh panas serta tekanan yang berlangsung lama (Kepmen LH, 2003). Batu bara dibagi dalam empat kelas: anthracite, bituminous, sub-bituminous, dan lignite.
Pemanfaatan batu bara sebagai bahan bakar PLTU dijadikan suatu pilihat utama dilihat dari sisi cadangan, kemudahan transportasi, dan biaya yang murah. Selain itu, Indonesia memiliki jumlah sumberdaya batu bara yang sangat besar, sekitar 57,8 Milyar Ton, yang terpusat di Pulau Kalimantan (53 persen) dan Pulau Sumatera (47 persen), sementara sisanya terletak di Pulau Jawa, Sulawesi, dan Papua (Iskandar, 2006).
Upaya yang dilakukan untuk pemanfaatan batu bara ini adalah dengan dibangunnya PLTU mulut tambang, yang diharapkan dapat memasok kebutuhan listrik yang saat ini dalam kondisi kritis. Akan tetapi, hal yang perlu diingat dari pemanfaatan batu bara sebagai pembangkit listrik ini adalah akan meningkatnya emisi dari pertikel SOx, NOx, COx dan abu terbang yang akan menjadi masalah lingkungan apabila tidak ditindak lanjuti secara benar. Oleh karena itulah, dalam upaya pemanfaatan batu bara sebagai bahan bakar PLTU, perlu dilakukan dengan suatu teknologi yang ramah lingkungan, agar pemanfaatannya benar-benar efisien dan tidak merusak lingkungan.
Pada saat ini di berbagai negara maju, sedang dilaksanakan percobaaan pemanfaatan Teknologi UCG (Underground Coal Gasification). Teknologi ini berasal dari Uni Soviet (sekarang Federasi Rusia) dan ditemukan pada tahun 1933 dan mulai dipergunakan secara komersial di Donez Basin pada tahun 1954 dan di Kuznetz Basin pada tahun 1962 oleh perusahaan Podzemgaz (sekarang bernama Promgaz). Teknologi UCG telah memperlihatkan hasil yang secara teknis dan komersial dapat dipertanggungjawabkan dan sangat menguntungkan.
Tahun 1974 lisensi untuk memanfaatkan Teknologi UCG diberikan kepada perusahaan Amerika dan mereka sedang mengembangkan teknologi bersama negara-negara Barat lainnya (Australia, Spanyol dan Belgia, disamping Jepang dan Cina. Di Federasi Rusia jumlah batubara yang telah dimanfaatkan melalui proses gasifikasi di bawah tanah (underground gasification) mencapai 15 juta ton yang menghasilkan 50 milyar m3 gas. Sementara di Amerika Serikat telah dilakukan percobaan gasifikasi sebanyak 50.000 ton.
II. BATUBARA DI INDONESIA
2.1. Sejarah dan Pembentukan Batu Bara
Pada tahun 400 SM filsuf dan ilmuwan Yunani yaitu Aristoteles telah menemukan abu batu bara di reruntuhan bangunan bangsa Romawi di Inggris. Akan tetapi, batu bara sebagai salah satu sumber energi primer pertama kali digunakan secara komersial di Cina pada tahun 1000 SM. Pada saat itu, suatu tambang di timur laut Cina menyediakan batu bara untuk mencairkan tembaga dan untuk mencetak uang logam. Raharjo, 2006a).
Di Indonesia sendiri, pertambangan batu bara dimulai pada tahun 1849 di Pengaran, Kalimantan Timur. Kegiatan pertambangan secara besar-besaran di Pulau Sumatera dimulai pada tahun 1880 di lapangan Sungai Durian – Sumatera Barat. Walaupun usaha ini mengalami kegagalan, penyelidikan tetap dilakukan, yaitu sekitar tahun 1868 – 1873 dan kemudian dibukalah tambang batu bara Ombilin pada tahun 1862. sedangkan di Sumatrea Selatan, penyelidikan batu bara dilakukan pada tahun 1915 – 1918 yang kemudian menghasilkan pembukaan tambang batu bara Bukit Asam pada tahun 1919 (Sukandarrumidi, 1995).
Batu bara adalah batuan yang mudah terbakar yang lebih dari 50% -70% berat volumenya merupakan bahan organik, terutama terdiri dari tumbuhan yang dapat berupa jejak kulit pohon, daun, akar, struktur kayu, spora, polen, damar, dan lain-lain. Selanjutnya bahan organik tersebut mengalami berbagai tingkat pembusukan (dekomposisi) sehingga menyebabkan perubahan sifat-sifat fisik maupun kimia baik sebelum ataupun sesudah tertutup oleh endapan lainnya (Tirasonjaya, 2006a).
Raharjo, (2006a) mengatakan bahwa batu bara adalah mineral organik yang dapat terbakar, terbentuk dari sisa tumbuhan purba yang mengendap yang selanjutnya berubah bentuk akibat proses fisika dan kimia yang berlangsung selama jutaan tahun. Karena itulah, batu bara termasuk dalam kategori bahan bakar fosil.
Proses pembentukan batu bara terdiri dari dua tahap, yaitu tahap biokimia (penggambutan) dan tahap geokimia (pembatubaraan). Tahap penggambutan (peatification) adalah tahap dimana sisa-sisa tumbuhan yang terakumulasi tersimpan dalam kondisi reduksi di daerah rawa dengan sistem pengeringan yang buruk dan selalu tergenang air pada kedalaman 0,5 – 10 meter. Material tumbuhan yang busuk ini melepaskan H, N, O, dan C dalam bentuk senyawa CO2, H2O, dan NH3 untuk menjadi humus. Selanjutnya oleh bakteri anaerobik dan fungi diubah menjadi gambut (Stach, 1982, op cit Tirasonjaya, 2006a).
Tahap pembatubaraan (coalification) merupakan gabungan proses biologi, kimia, dan fisika yang terjadi karena pengaruh pembebanan dari sedimen yang menutupinya, temperatur, tekanan, dan waktu terhadap komponen organik dari gambut. Proses ini akan menghasilkan batu bara dalam berbagai tingkat kematangan material organiknya mulai dari lignit, sub bituminus, bituminus, semi antrasit, antrasit, hingga meta antrasit.
Reaksi pembentukan batu bara dapat digambarkan sebagai berikut:
5(C6H10O5) C20H22O4 + 3CH4 + 8H2O + 6CO2 + CO
cellulose lignit gas metan
Karakteristik batu bara dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu tumbuhan purba yang jenisnya berbeda-beda sesuai dengan zaman geologi dan lokasi tempat tumbuh dan berkembangnya, lokasi pengendapan (sedimentasi) tumbuhan, pengaruh tekanan batuan dan panas bumi serta perubahan geologi yang berlangsung.
Pembentukan batu bara dimulai sejak periode pembentukan Karbon (Carboniferous Period), yang dikenal sebagai zaman batu bara pertama, berlangsung antara 360 juta sampai 290 juta tahun yang lalu. Kualitas setiap endapan batu bara ditentukan oleh suhu dan tekanan serta lama waktu pembentukan, yang disebut sebagai ‘maturitas organik’. Proses awalnya, endapan tumbuhan berubah menjadi gambut (peat), yang selanjutnya berubah menjadi batu bara muda (lignite) atau disebut pula batu bara coklat (brown coal). Batu bara muda adalah batu bara dengan jenis maturitas organik rendah.
Setelah mendapat pengaruh suhu dan tekanan yang terus menerus selama jutaan tahun, maka batu bara muda akan mengalami perubahan yang secara bertahap menambah maturitas organiknya dan mengubah batu bara muda menjadi batu bara sub-bituminus (sub-bituminous). Perubahan kimiawi dan fisika terus berlangsung hingga batu bara menjadi lebih keras dan warnanya lebih hitam sehingga membentuk bituminus (bituminous) atau antrasit (anthracite). Dalam kondisi yang tepat, peningkatan maturitas organik yang semakin tinggi terus berlangsung hingga membentuk antrasit.
Semakin tinggi tingkat pembatubaraan kadar karbon akan meningkat, sedangkan hidrogen dan oksigen akan berkurang. Karena tingkat pembatubaraan secara umum dapat diasosiasikan dengan mutu atau kualitas batu bara, maka batu bara dengan tingkat pembatubaraan rendah disebut pula batu bara bermutu rendah, contohnya lignite dan sub-bituminus yang biasanya lebih lembut dengan materi yang rapuh dan berwarna suram seperti tanah, memiliki tingkat kelembaban (moisture) yang tinggi dan kadar karbon yang rendah, sehingga kandungan energinya juga rendah.
Semakin tinggi mutu batu bara, umumnya akan semakin keras dan kompak, serta warnanya akan semakin hitam mengkilat. Selain itu, kelembabannya pun akan berkurang sedangkan kadar karbonnya akan meningkat, sehingga kandungan energinya juga semakin besar.
2.2 Klasifikasi Batu Bara
Klasifikasi batu bara berdasarkan tingkat pembatubaraan biasanya dimaksudkan untuk menentukan tujuan pemanfaatannya. Misalnya, batu bara bintuminus banyak digunakan untuk bahan bakar pembangkit listrik, pada industri baja atau genteng serta industri semen (batu bara termal atau steam coal). Adapun batu bara antrasit digunakan untuk proses sintering bijih mineral, proses pembuatan elektroda listrik, pembakaran batu gamping, dan untuk pembuatan briket tanpa asap (Raharjo, 2006b).
Tipe batu bara berdasarkan tingkat pembatubaraan ini dapat dikelompokkan sebagai berikut :
a. Lignite : disebut juga batu bara muda. Merupakan tingkat terendah dari batu bara, berupa batu bara yang sangat lunak dan mengandung air 70% dari beratnya. Batu bara ini berwarna hitam, sangat rapuh, nilai kalor rendah dengan kandungan karbon yang sangat sedikit, kandungan abu dan sulfur yang banyak. Batu bara jenis ini dijual secara eksklusif sebagai bahan bakar untuk pembangkit listrik tenaga uap (PLTU).
b. Sub-Bituminous : karakteristiknya berada di antara batu bara lignite dan bituminous, terutama digunakan sebagai bahan bakar untuk PLTU. Sub-bituminous coal mengandung sedikit carbon dan banyak air, dan oleh karenanya menjadi sumber panas yang tidak efisien.
c. Bituminous : batu bara yang tebal, biasanya berwarna hitam mengkilat, terkadang cokelat tua. Bituminous coal mengandung 68 – 86% karbon dari beratnya dengan kandungan abu dan sulfur yang sedikit. Umumnya dipakai untuk PLTU, tapi dalam jumlah besar juga dipakai untuk pemanas dan aplikasi sumber tenaga dalam industri dengan membentuknya menjadi kokas-residu karbon berbentuk padat.
d. Anthracite : peringkat teratas batu bara, biasanya dipakai untuk bahan pemanas ruangan di rumah dan perkantoran. Anthracite coal berbentuk padat (dense), batu-keras dengan warna jet-black berkilauan (luster) metallic, mengandung antara 86% – 98% karbon dari beratnya, terbakar lambat, dengan batasan nyala api biru (pale blue flame) dengan sedikit sekali asap.
Berdasarkan cara terbentuknya, batu bara dibedakan menjadi:
a. Batu bara paleogen, merupakan batu bara yang terbentuk pada cekungan intranmontain, contohnya yang terdapat di Ombilin, Bayah, Kalimantan Tenggara serta Sulawesi Selatan.
b. Batu bara neogen, yakni batu bara yang terbentuk pada cekungan foreland, contohnya terdapat di Tanjung Enim – Sumatera Selatan.
c. Batu bara delta, yakni endapan batu bara yang terdapat di hampir seluruh Kalimantan Timur.
III. TEKNOLOGI PENGELOLAAN BATUBARA
3.1 Teknik Penambangan Batubara

Pemilihan metode penambangan sangat ditentukan oleh unsur geologi endapan batu bara.
Saat ini, tambang bawah tanah menghasilkan sekitar 60% dari produksi batu bara dunia, walaupun beberapa negara penghasil batu bara yang besar lebih menggunakan tambang permukaan. Tambang terbuka menghasilkan sekitar 80% produksi batu bara di Australia,
sementara di AS, hasil dari tambang permukaan sekitar 67%. Di Indonesia menggunakan sistem penambangan terbuka karena memiliki resiko yang lebih kecil dan hasil yang lebih baik.
Tambang Bawah Tanah
Ada dua metode tambang bawah tanah: tambang room-and-pillar dan tambang longwall. Dalam tambang room-and-pillar, endapan batu bara ditambang dengan memotong jaringan ‘ruang’ ke dalam lapisan batu bara dan membiarkan ‘pilar’ batu bara untuk menyangga atap tambang. Pilar-pilar tersebut dapat memiliki kandungan batu bara lebih dari 40% – walaupun batu bara tersebut dapat ditambang pada tahapan selanjutnya. Penambangan batu bara tersebut dapat dilakukan dengan cara yang disebut retreat mining (penambangan mundur), dimana batu bara diambil dari pilar-pilar tersebut pada saat para penambang kembali ke atas. Atap tambang kemudian dibiarkan ambruk dan tambang tersebut ditinggalkan. Tambang longwall mencakup penambangan batu bara secara penuh dari suatu bagian lapisan atau ‘muka’ dengan menggunakan gunting-gunting mekanis. Tambang longwall harus dilakukan dengan membuat perencanaan yang hati-hati untuk memastikan adanya geologi yang mendukung sebelum dimulai kegiatan penambangan. Kedalaman permukaan batu bara bervariasi di kedalaman 100-350m. Penyangga yang dapat bergerak maju secara otomatis dan digerakkan secara hidrolik sementara menyangga atap tambang selama pengambilan batu bara. Setelah batu bara diambil dari daerah tersebut, atap tambang dibiarkan ambruk. Lebih dari 75% endapan batu bara dapat diambil dari panil batu bara yang dapat memanjang sejauh 3 km pada lapisan batu bara. Keuntungan utama dari tambang room–and-pillar daripada tambang longwall adalah, tambang roomand-pillar dapat mulai memproduksi batu bara jauh lebih cepat, dengan menggunakan peralatan bergerak dengan biaya kurang dari 5 juta dolar (peralatan tambang longwall dapat mencapai 50 juta dolar). Pemilihan teknik penambangan ditentukan oleh kondisi tapaknya namun selalu didasari oleh pertimbangan ekonomisnya; perbedaan-perbedaan yang ada bahkan dalam satu tambang dapat mengarah pada digunakannya kedua metode penambangan tersebut.
Tambang Terbuka – juga disebut tambang permukaan – hanya memiliki nilai ekonomis apabila lapisan batu bara berada dekat dengan permukaan tanah. Metode 2 tambang terbuka memberikan proporsi endapan batubara yang lebih banyak daripada tambang bawah tanah karena seluruh lapisan batu bara dapat dieksploitasi – 90% atau lebih dari batu bara dapat diambil. Tambang terbuka yang besar dapat meliputi daerah berkilo-kilo meter persegi dan menggunakan banyak alat yang besar, termasuk: dragline (katrol penarik), yang memindahkan batuan permukaan; power shovel (sekop hidrolik); truk-truk besar, yang mengangkut batuan permukaan dan batu bara; bucket wheel excavator (mobil penggali serok); dan ban berjalan.
Batuan permukaan yang terdiri dari tanah dan batuan dipisahkan pertama kali dengan bahan peledak; batuan permukaan tersebut kemudian diangkut dengan menggunakan katrol penarik atau dengan sekop dan truk. Setelah lapisan batu bara terlihat, lapisan batu bara tersebut digali, dipecahkan kemudian ditambang secara sistematis dalam bentuk jalur-jalur. Kemudian batu bara dimuat ke dalam truk besar atau ban berjalan untuk diangkut ke pabrik pengolahan batu bara atau langsung ke tempat dimana batu bara tersebut akan digunakan.(Anonim, 2007)

3.2 Pengolahan Batu Bara

Batu bara yang langsung diambil dari bawah tanah, disebut batu bara tertambang run-of-mine (ROM), seringkali memiliki kandungan campuran yang tidak diinginkan seperti batu dan lumpur dan berbentuk pecahan dengan berbagai ukuran. Namun demikian pengguna batu bara membutuhkan batu bara dengan mutu yang konsisten. Pengolahan batu bara – juga disebut pencucian batu bara (“coal benification” atau “coal washing”) mengarah pada penanganan batu bara tertambang (ROM Coal) untuk menjamin mutu yang konsisten dan kesesuaian dengan kebutuhan pengguna akhir tertentu.
Pengolahan tersebut tergantung pada kandungan batu bara dan tujuan penggunaannya. Batu bara tersebut mungkin hanya memerlukan pemecahan sederhana atau mungkin memerlukan proses pengolahan yang kompleks untuk mengurangi kandungan campuran. Untuk menghilangkan kandungan campuran, batu bara terambang mentah dipecahkan dan kemudian dipisahkan ke dalam pecahan dalam berbagai ukuran. Pecahan-pecahan yang lebih besar biasanya diolah dengan menggunakan metode ‘pemisahan media padatan’. Dalam proses demikian, batu bara dipisahkan dari kandungan campuran lainnya dengan diapungkan dalam suatu tangki berisi cairan dengan gravitasi tertentu, biasanya suatu bahan berbentuk mangnetit tanah halus. Setelah batu bara menjadi ringan, batu bara tersebut akan mengapung dan dapat dipisahkan, sementara batuan dan kandungan campuran lainnya yang lebih berat akan tenggelam dan dibuang sebagai limbah.
Pecahan yang lebih kecil diolah dengan melakukan sejumlah cara, biasanya berdasarkan perbedaan kepadatannya seperti dalam mesin sentrifugal. Mesin sentrifugal adalah mesin yang memutar suatu wadah dengan sangat cepat, sehingga memisahkan benda padat dan benda cair yang berada di dalam wadah tersebut. Metode alternatif menggunakan kandungan permukaan yang berbeda dari batu bara dan limbah. Dalam ‘pengapungan berbuih’ patikel batubara dipisahkan dalam buih yang dihasilkan oleh udara yang ditiupkan ke dalam rendaman air yang mengandung reagen kimia. Buih-buih tersebut akan menarik batu bara tapi tidak menarik limbah dan kemudian buih-buih tersebut dibuang untuk mendapatkan batu bara halus. Perkembangan teknolologi belakangan ini telah membantu meningkatkan perolehan materi batu bara yang sangat baik.
3.3 Dampak Penambangan Batubara
Penambangan batu bara secara terbuka diawali dengan menebas vegetasi penutup tanah, mengupas tanah lapisan atas yang relatif subur kemudian menimbun kembali areal bekas penambangan. Cara ini berpotensi menimbulkan kerusakan lahan, antara lain terjadinya perubahan sifat tanah, munculnya lapisan bahan induk yang produktivitasnya rendah, timbulnya lahan masam dan garam-garam yang dapat meracuni tanaman, rusaknya bentang alam, serta terjadinya erosi dan sedimentasi.
Perubahan sifat tanah terjadi karena dalam proses penambangan batu bara, bahan-bahan nonbatubara yang jumlahnya 3-6 kali jumlah batu bara yang diperoleh perlu dibongkar dan dipindahkan. Tanah hasil pembongkaran tersebut mempunyai sifat yang berbeda dengan keadaan sebelum dibongkar, yaitu tanah terlalu padat, struktur tidak mantap, aerasi dan drainase buruk, serta lambat meresapkan air.
Dalam proses penimbunan, lapisan tanah menjadi tercampur aduk. Tidak jarang bahan induk berada di lapisan atas dan lapisan subur yang mengandung bahan organic berada di bawah. Bahan induk yang berada di lapisan teratas dapat menjadi masalah karena bahan tersebut miskin unsur hara.
Masalah lain adalah timbulnya tanah masam. Pirit (FeS2), jarosit, dan epsonit bila teroksidasi menyebabkan pH tanah menjadi masam (4-5). Bahkan pada areal timbunan yang baru, pH tanah sangat masam (2,6-3,6). Kation yang dapat ditukar tinggi, seperti Al (1,7-6,25), Mg (4,45-13,84), dan Ca (3,01-8,72) me/100 g tanah. Kandungan garam-garam sulfat yang tinggi seperti MgSO4, CaSO4, dan AlSO4 dapat menyebabkan tanaman mengalami keracunan (Yustika RD, 2006).
Pada musim kemarau, garam-garam ini akan muncul ke permukaan tanah sebagai kerak putih. Perubahan bentang alam juga dapat mengganggu keseimbangan alam. Penambangan batu bara secara terbuka akan memunculkan lubang-lubang galian yang sangat dalam dan luas. Tanah yang dibongkar kemudian dipindahkan ke areal tertentu. Sering terjadi lahan yang sebelumnya bukit setelah tanahnya dibongkar berubah menjadi lembah, atau lahan yang sebelumnya lembah lalu ditimbun menjadi bukit. Hal ini menyebabkan stabilitas lingkungan berubah dan tanah mudah longsor.
Pada tanah timbunan yang dibiarkan Terbuka sering terjadi erosi yang hebat karena air yang jatuh akan cepat mengalir di permukaan tanah. Erosi selanjutnya menimbulkan masalah sedimentasi di badan-badan air.
IV. PENGELOLAAN BATUBARA DENGAN TEKNOLOGI UNDERGROUND COAL GASIFICATION (UCG)
4.1 Gambaran Umum Tekonologi UCG

Underground Coal Gasification (UCG) merupakan teknologi pemanfaatan batubara dengan mengkonversikannya secara in-situ menjadi bahan bakar gas dan untuk penggunaan industri kimia lainnya. Proses UCG ini dilakukan melalui injeksi uap dan udara atau oksigen (O2) ke dalam lapisan batubara (coal seam) yang berada di bawah permukaan tanah melalui “sumur produksi” (production well). Di lapisan batubara bawah tanah akan terbentuk rongga (cavity) dan terjadi proses gasifikasi dan proses kimiawi, di mana batubara tersebut akan terbakar dan menghasilkan gas. Gas ini kemudian disalurkan melalui pipa khusus ke permukaan tanah, di mana terletak instalasi pengolahan gas (gas processing). Sebagian gas dipergunakan sebagai bahan bakar stasiun pembangkit tenaga listrik dan sebagian lagi dipergunakan sebagai bahan sintesis (syngas) bahan kimia, seperti hydrogen, methanol atau bahan kimia gas lainnya (Anonim, 2004).
Hasil eksperimen penggunaan teknologi UCG pada tambang yang dangkal (shallow UCG, di bawah 500 meter), dari jumlah batubara sebanyak 20.000 ton dihasilkan gas sebanyak 55 juta meter kubik melalui proses pirolisis dan gasifikasi. Atau sama dengan 1 ton batubara menghasilkan 2.750 meter kubik gas dan angka ini merupakan angka moderat. Produksi gas sangat tergantung dari jenis batubara, kedalaman, akurasi pembuatan sumur produksi, efisiensi pengolahan gas dan kondisi lokal lainnya. Di Cina (Xinwen dan Shandong), dari tambang batubara Suncan yang mempergunakan teknologi UCG, mereka mampu memasok 20.000 meter kubik gas per hari untuk keperluan 10.000 rumah tangga dan industri dengan harga yang relatif murah daripada produk bahan bakar lainnya.
4.2 Keuntungan Pemanfaatan Teknologi Underground Coal Gasification (UCG)
Teknologi UCG merupakan teknologi ramah lingkungan yang tentunya akan membawa maslahat bagi umat manusia, hal-hal yang menguntungkan antara lain:
• Tidak adanya hal-hal negatif, seperti debu, kebisingan dan dampak negatif lainnya yang kasat mata di permukaan tanah.
• Risiko polusi air yang rendah di permukaan tanah
• Mengurangi emisi methan
• Minimnya pengelolaan kotoran dan bahan buangan lainnya
• Tidak adanya proses pencucian batubara
• Tidak perlunya tempat penumpukan dan transportasi
• Pemakaian ruang kegiatan yang kecil di stasiun pembangkit listrik
• Kondisi kesehatan dan keamanan (safety) yang baik
Di samping hal-hal sebagaimana disebutkan di atas, keuntungan dan manfaat lainnya adalah:
• Teknologi UCG tidak memerlukan investasi yang besar jika dibandingkan dengan penambangan konvensional
• Memungkinkan eksploitasi dan pemanfaatan batubara yang lebih besar
• Pemakaian gas dan produk-produk UCG dapat menggantikan gas alam dan minyak bumi yang depositnya mulai menurun.
• Gas produksi UCG akan mengurangi biaya operasional pembangkit tenaga listrik, biaya produksi per kWh hanya sebesar US$ 1,5 cent. Jauh lebih rendah jika dibandingkan biaya yang diberikan oleh IPP yang mencapai sekitar US$ 5,0 cent.

APAKAH BESI TUANG ITU

Secara umum Besi Tuang (Cast Iron) adalah Besi yang mempunyai Carbon content 2.5% – 4%. Oleh karena itu Besi Tuang yang kandungan karbonnya 2.5% – 4% akan mempunyai sifat MAMPU LASNYA (WELDABILITY) rendah. Karbon dalam Besi Tuang dapat berupa sementit (Fe3C) atau biasa disebut dengan Karbon Bebas (grafit). Perlu di ketahui juga kandungan FOSFOR dan SULPHUR dari material ini sangat tinggi dibandingkan Baja.Ada beberapa jenis Besi Tuang (Cast Iron) yaitu :

  1. BESI TUANG PUTIH (WHITE CAST IRON).Dimana Besi Tuang ini seluruh karbonnya berupa Sementit sehingga mempunyai sifat sangat keras dan getas. Mikrostrukturnya terdiri dari Karbida yang menyebabkan berwarna Putih.

  2. BESI TUANG MAMPU TEMPA (MALLEABLE CAST IRON).Besi Tuang jenis ini dibuat dari Besi Tuang Putih dengan melakukan heat treatment kembali yang tujuannya menguraikan seluruh gumpalan graphit (Fe3C) akan terurai menjadi matriks Ferrite, Pearlite dan Martensite. Mempunyai sifat yang mirip dengab Baja.

  3. BESI TUANG KELABU (GREY CAST IRON).Jenis Besi Tuang ini sering dijumpai (sekitar 70% besi tuang berwarna abu-abu). Mempunyai graphite yang berbentuk FLAKE. Sifat dari Besi Tuang ini kekuatan tariknya tidak begitu tinggi dan keuletannya rendah sekali (Nil Ductility).

  4. BESI TUANG NODULAR (NODULAR CAST IRON)NODULAR CAST IRON adalah perpaduan BESI TUANG KELABU. Ciri Besi tuang ini bentuk graphite FLAKE dimana ujung – ujung FLAKE berbentuk TAKIK-AN yang mempunyai pengaruh terhadap KETANGGUHAN, KEULETAN & KEKUATAN oleh karena untuk menjadi LEBIH BAIK, maka graphite tsb berbentuk BOLA (SPHEROID) dengan menambahkan sedikit INOCULATING AGENT, spt Magnesium atau calcium silicide. Karena Besi Tuang mempunyai KEULETAN TINGGI maka besi tuang ini di kategorikan DUCTILE CAStIRON. FAKTOR-FAKTOR APA YANG MEMPENGARUHI SIFAT MAMPU LAS (WELDABILITY) PADA MATERIAL INI ???

  1. Ketegangan saat pendinginan.Secara teori pengelasan (welding) material las (logam las / weld metal) akan berkontraksi selama pendinginan. Karena kerapuhan dari besi tuang inilah kontraksi cast iron mempunyai kemampuan yang lebih rendah dibandingkan Baja.

  2. Bentuk yang tidak beraturan.Umumnya Besi Tuang ini dibuat dalam bentuk yang tidak berarturan atau boleh saya bilang artistik. Dengan adanya bentuk yang rumit besi tuang tersebut sedikit banyak mempunyai ketebalan yang tidak seragam hal ini akan mempengaruhi kontraksi tegangan yang terjadi pada material tersebut dan mudah terjadi retak dan perlu diingat juga yang melatarbelakangi ini adalah sifatnya yang mempunyai daya lentur yang sangat rendah.

  3. HAZ yang keras.HAZ pada Besi Tuang yang berdekatan dengan Weld Metal akan mempunyai sifat yang KERAS. Pengerasan ini diakibatkan oleh adanya bagian HAZ yang tidak ikut mencair.

  4. Pengikatan Karbon dari Base Metal.Akibat Pengelasan Besi tuang yang tercampur dengan Base Metal akan menyebabkan terjadinya pengikatan KARBON pada WELD METAL sehingga menyebabkan peningkatan kandungan SULFUR dan PHOSPOR dalam WELD METAL tersebut.

  5. Penyerapan Minyak pada Besi Tuang.Karena bentuk kareketeristik material ini rata-rata berpori maka kemungkinan terjadinya peresapan minyak dalam graphite yang menyebabkan porositas pada logam las. Biasanya sering dialami oleh temen praktisi welding, repair pada saat maintenance.

Mengapa Cast Iron jika di Las Sering terjadi retak? Sebelum kita bahas hanya keretakan pada Cast Iron, ada baiknya jika kita mengerti terlebih dahulu apa yang disebut Crack pada logam, apa yang menyebabkan crack pada logam, apa pengaruh Chemical Composition terhadap mudah tidaknya suatu logam retak, Apa itu diagram CCT dan CCCT, dll. Sehingga kita tidak salah dalam mengambil kesimpulan dalam memahami terjadinya crack pada pengelasan Cast Iron…..Keretakan pada proses pengelasan Cast Iron, ada beberapa faktor yang saling dukung mendukung sehingga memudahkan terjadinya Crack.Faktor utamanya adalah :

  1. Chemical Composition : %C = Carbon terlalu tinggi. Unsur C yang tinggi memang akan menurunkan Titik Lebur baja (Mesti dibahas juga Diagram Fe-Fe3C) sehingga antara proses peleburan dan penuangan di cetakan lebih mudah. Tetapi karena sifatnya yang lunak akan menjadi sumber keretakan di paduan Besi Cor, apalagi yang C nya berbentuk Flake (Besi cor mempunyai Carbon bebas, mungkin seperti radikal bebas di tubuh kita). %P= Posphor dan %S= Sulphur Tinggi. Dalam paduan Fe, kadar P dan S tidak boleh lebih besar dari keteentuan. Karena lebih dari itu akan menyebabkan sumber keretakan (kalau di proses rolling pembuatan besi beton bisa pecah) . Lantas mengapa unsur P dan S ini tidak diturunkan saja? Dalam proses pengecoran, unsur P dan S sangat diperlukan untuk meningkatkan mampu alir dari cairan besi….

  2. Faktor-faktor lain seperti bentuk yang kompleks dan lain tidak banyak berpengaruh, karena kebanyakan pada proses pengelasan Cast Iron, keretakan terjadi pada daerah HAZ.

  3. Bagaimana pengaruh Olie dll ? Pengotor seperti ini lebih banyak berpengaruh terhadap terjadinya Porosity pada weld metal.

Lantas bagaimana untuk menghindari terjadinya keretakan pada pada proses pengelasan Cast Iron?

  1. Gunakan kawat las Nickel.

  2. Kontrol heat input dan Cooling rate…

  3. Sebelum mengelas harus dibersihkan terlebih dulu dari misalnya Olie, Cat dlll.

Pada umumnya Besi Tuang (Cast Iron) mempunyai bentuk yang rumit suatu contoh (PIPE FITTING, SPROKECT, PUMP, CRANK SHAFT MESIN MOBIL dan beberapa peralatan yang terdapat pada Pabrik GULA) bukan dalam bentuk MILD seperti STEEL yang sering kita temui dipasaran.

BAGAIMANA KORELASINYA.Dengan adanya bentuk yang rumit besi tuang tersebut sedikit banyak mempunyai ketebalan yang tidak seragam hal ini akan mempengaruhi konstraksi tegangan yang terjadi pada material tersebut dan mudah terjadi retak. Untuk menghindari timbulnya keretakan pada sebuah besi tuang karena ketegangan akibat konstraksi tegangan selama pengelasan sering dilakukan dengan memperluas bidang yang dipanasi dengan PREHEATING untuk menyeimbangkan KONTRAKSI TEGANGAN dalam hal ini ada metode yang dilakukan dalam preheating :

  1. PREHEATING SETEMPAT.Tujuannya untuk menghambat tingkat pendinginan sambungan las.

  2. PREHEATING KESELURUHAN.Mempunyai fungsi untuk melepaskan tegangan internal yang tersembunyi dan untuk memperlambat pendinginan pengelasan. Hal ini cocok untuk material yang mempunyai bentuk rumit Seperti RODA GIGI, SPROKET dsb.

MENGAPA KAWAT LAS BESI TUANG BERBASIS PADA UNSUR NICKEL (Ni) ??

Nickel adalah suatu logam berwarna Putih perak, Mempunyai Berat Jenis 8.5 yang hampir sama dengan Tembaga. Nickel dijadikan sebagai bagian dari bahan Kawat Las Cast Iron karena Nickel mempunyai karakteristik LOW SOLUBILITY pada Carbon. Dengan menyatunya NICKEL & BESI dapat menghindari terjadinya CRACK (RETAK) PADA DAERAH FUSION LINE akibat adanya perbedaan EXPANSION temperature pengelasan pada material Cast Iron. Selain itu logam las ini mempunyai karakteristik yang lentur dan mudah untuk dimachining. Perlu diketahui juga TIDAK SELAMANYA kawat las cast iron berbasiskan pada NICKEL tetapi ada juga kawat las yang berbasiskan TEMBAGA (Copper

Artikel Iptek – Bidang Energi dan Sumber Daya Alam

Mengenal Batubara (2)

Oleh Imam Budi Raharjo

Klasifikasi batubara berdasarkan tingkat pembatubaraan biasanya menjadi indikator umum untuk menentukan tujuan penggunaannya. Misalnya, batubara ketel uap atau batubara termal atau yang disebut steam coal, banyak digunakan untuk bahan bakar pembangkit listrik, pembakaran umum seperti pada industri bata atau genteng, dan industri semen, sedangkan batubara metalurgi (metallurgical coal atau coking coal) digunakan untuk keperluan industri besi dan baja serta industri kimia. Kedua jenis batubara tadi termasuk dalam batubara bituminus. Adapun batubara antrasit digunakan untuk proses sintering bijih mineral, proses pembuatan elektroda listrik, pembakaran batu gamping, dan pembuatan briket tanpa asap.
Dalam pemanfaatannya, batubara harus diketahui terlebih dulu kualitasnya. Hal ini dimaksudkan agar spesifikasi mesin atau peralatan yang memanfaatkan batubara sebagai bahan bakarnya sesuai dengan mutu batubara yang akan digunakan, sehingga mesin-mesin tersebut dapat berfungsi optimal dan tahan lama.
Secara umum, parameter kualitas batubara yang sering digunakan adalah kalori, kadar kelembaban, kandungan zat terbang, kadar abu, kadar karbon, kadar sulfur, ukuran, dan tingkat ketergerusan, di samping parameter lain seperti analisis unsur yang terdapat dalam abu (SiO
2, Al2O3, P2O5, Fe2O3, dll), analisis komposisi sulfur (pyritic sulfur, sulfate sulfur, organic sulfur), dan titik leleh abu (ash fusion temperature).
Mengambil contoh pembangkit listrik tenaga uap batubara (Gambar 1), pengaruh-pengaruh parameter di atas terhadap peralatan pembangkitan listrik adalah sebagai berikut:
1. Kalori (Calorific Value atau CV, satuan cal/gr atau kcal/kg)
CV sangat berpengaruh terhadap pengoperasian pulveriser/mill, pipa batubara, dan windbox, serta burner. Semakin tinggi CV maka aliran batubara setiap jam-nya semakin rendah sehingga kecepatan coal feeder harus disesuaikan.
Untuk batubara dengan kadar kelembaban dan tingkat ketergerusan yang sama, maka dengan CV yang tinggi menyebabkan
pulveriser akan beroperasi di bawah kapasitas normalnya (menurut desain), atau dengan kata lain operating ratio-nya menjadi lebih rendah.

2. Kadar kelembaban (Moisture, satuan persen)
Hasil analisis untuk kelembaban terbagi menjadi free moisture (FM) dan inherent moisture (IM). Adapun jumlah dari keduanya disebut dengan total moisture (TM). Kadar kelembaban mempengaruhi jumlah pemakaian udara primernya. Batubara berkadar kelembaban tinggi akan membutuhkan udara primer lebih banyak untuk mengeringkan batubara tersebut pada suhu yang ditetapkan oleh output pulveriser.
3. Zat terbang (Volatile Matter atau VM, satuan persen)
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.
4. Kadar abu (Ash content, satuan persen)
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 sebanyak 20 persen. Semakin tinggi kadar abu, secara umum akan mempengaruhi tingkat pengotoran (fouling), keausan, dan korosi peralatan yang dilalui.
5. Kadar karbon (Fixed Carbon atau FC, satuan persen)
Nilai kadar karbon diperoleh melalui pengurangan angka 100 dengan jumlah kadar air (kelembaban), kadar abu, dan jumlah zat terbang. Nilai ini semakin bertambah seiring dengan tingkat pembatubaraan. Kadar karbon dan jumlah zat terbang digunakan sebagai perhitungan untuk menilai kualitas bahan bakar, yaitu berupa nilai fuel ratio sebagaimana dijelaskan.

6. Kadar sulfur (Sulfur content, satuan persen)
Kandungan sulfur dalam batubara terbagi dalam pyritic sulfur, sulfate sulfur, dan organic sulfur. Namun secara umum, penilaian kandungan sulfur dalam batubara dinyatakan dalam Total Sulfur (TS). Kandungan sulfur berpengaruh terhadap tingkat korosi sisi dingin yang terjadi pada elemen pemanas udara, terutama apabila suhu kerja lebih rendah dari pada titik embun sulfur, di samping berpengaruh terhadap efektivitas penangkapan abu pada peralatan electrostatic precipitator.
7. Ukuran (Coal size)
Ukuran butir batubara dibatasi pada rentang butir halus (pulverized coal atau dust coal) dan butir kasar (lump coal). Butir paling halus untuk ukuran maksimum 3 milimeter, sedangkan butir paling kasar sampai dengan ukuran 50 milimeter.
8. Tingkat ketergerusan (Hardgrove Grindability Index atau HGI)
Kinerja pulveriser atau mill dirancang pada nilai HGI tertentu. Untuk HGI lebih rendah, kapasitasnya harus beroperasi lebih rendah dari nilai standarnya pula untuk menghasilkan tingkat kehalusan (fineness) yang sama.
Penutup
Pengetahuan tentang batubara dan manfaatnya, diharapkan tidak hanya dipandang sebagai komoditas belaka saja, tapi yang lebih penting adalah batubara merupakan salah satu sumber daya strategis bagi keamanan energi di dalam negeri.
Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki cadangan batubara yang besar, yaitu sekitar 38,8 milyar ton dimana 70 persen merupakan batubara muda dan 30 persen sisanya adalah batubara kualitas tinggi. Potensi ini hendaknya disadari oleh segenap lapisan masyarakat sehingga pengelolaan batubara secara optimal untuk kepentingan bangsa dapat terus dipantau dan diperhatikan bersama-sama.

Entry filed under: Uncategorized. Tags: , , , .

puisi cinta tokoh dunia(euclid)

1 Comment Add your own

  • 1. viobbyHybrini  |  December 15, 2011 at 9:59 am

    Many of the weapons designers the proposed in general peak from the overall body or MM to pick skirts shorts or jeans snow boots to avoid http://danihahvsy.insanejournal.com/
    a distinguished determine snow boots tall and thin or short legs or maybe a lack of pretty skinny

    Reply

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Trackback this post  |  Subscribe to the comments via RSS Feed


Categories

Recent Posts


%d bloggers like this: