Preparasi Sampel di Batubara

Sunday, April 28, 2019



Halo sobat ini adalah contoh bongkahan batubara, ya batubara terbentuk dari fosil tanaman yang tertimbung tanah yang dalam jutaan tahun yang lalu dan karena tekanan mengakibatkan proses terbentuknya benda hitam ini. Mau tau bagaimana proses penghancuran bongkahan batubara menjadi serbuk untuk diuji kadar kualitasnya di laboratorium ?? yuk simak selengkapnya.
Dimulai dengan preparasi sampel


1.   Preparasi Sampel 
Sampel adalah sebagian kecil yang diambil secara random atau sistematik menurut interval tertentu dari sejumlah partai barang dengan mengacu pada metoda standard yang digunakan. Dimana bagian kecil yang terambil tersebut, terkumpul dalam suatu gross sampel, mewakili dari sejumlah partai barang tersebut untuk di uji sifat fisik dan kimianya. Gross sampel adalah gabungan dari beberapa increment yang diambil dengan interval tertentu secara regular terhadap keseluruhan lot atau unit sampling. Increment adalah kegiatan setiap satu pengambilan material contoh. Lot atau unit sampling adalah suatu satuan material setiap satu kali pengiriman, satuan tersebut bisa quantity, bisa waktu, bisa media angkut.
Preparasi sampel adalah pengurangan berat serta ukuran dari gross sampel sampai pada berat serta ukuran yang cocok untuk analisa di laboratorium. Preparasi sampel untuk penentuan moisture dan general analysis biasanya mencakup pembagian dan pengurangan. Hal ini juga mencakup mixing, pengeringan udara, dan equalize.         

Preparasi contoh adalah rangkaian tahapan pengurangan berat dan ukuran dari gross sample secara sistematis sampai pada berat dan ukuran yang sesuai untuk analisa dan laboratorium.

a.    Pengeringan

 i.     Oven pengering-udara. 
Suatu alat yang digunakan untuk mengalirkan udara yang yang sedikit panas di sampel. Oven mesti bisa menjaga temperaturenya direntang temperature 10ºC-15ºC di atas suhu kamar. Suhu maksimal oven adalah 40 ºC. Untuk batubara yang mudah sekali teroksidasi, suhu oven tidak boleh melebihi 10ºC diatas suhu kamar.

  ii. Lantai Pengering Udara
Suatu lantai yang rata dan halus serta bersih yang terletak di dalam ruangan bebas kontaminasi debu yang bertujuan untuk equalize sampel dari proses pengeringan. Ruangan tersebut mempunyai sirkulasi udara yang baik tanpa panas yang berlebihan atau aliran udara yang berlebihan . Kondisi lantai pengeringan udara mesti mendekati kondisi yang ditetapkan oven untuk pengeringan udara.

Pengeringan dilakukan pada ruangan terbuka atau didalam oven pengering. Kedua ruangan tersebut suhunya tidak boleh melebihi 40oC, hal ini untuk menghindari proses oksidasi terhadap sampel batubara tersebut. Waktu pengeringan maksimum yang diperbolehkan adalah selama 18 jam. Pengeringan dilakukan hingga contoh mencapai berat konstan.
Berat  konstan didefinisikan sebagai berikut :
  •   ASTM                : Kurang dari 0,1% kehilangan per jam
  •   ISO dan BS       : Kurang dari 0,2% kehilangan per jam 
Jika udara kering yang hilang (Air Dry Loss) telah ditentukan, maka contoh mula-mula dikeringkan di udara terbuka di dalam oven pengering, kemudian disetimbangkan dalam udara terbuka di ruangan laboratorium hingga beratnya konstan sebelum dilakukan preparasi selanjutnya.


b.   Penghancuran
Penghancuran merupakan suatu proses untuk memperkecil ukuran partikel contoh tanpa mengurangi berat sampel. Pengurangan ukuran partikel biasanya diambil ukuran terbesar sebenarnya menjadi 20, 10, 4.75, 3, dan 0,212 mm. Tujuan penghancuran (crushing) 

  • Memperkecil ukuran sampel tanpa menyebabkan perubahan apapun terhadap massa sampel, agar mencapai ukuran yang dipersyaratkan dalam pengujian
  •  Meningkatkan homogenitas sampel
Alat-alat yang digunakan untuk penghancuran (crushing )antaralain :

i. Double Roll Crusher
Keuntungan dari double roll crusher antara lain tidak menimbulkan panas dan angin, tidak menghasilkan fines yang berlebihan dan gampang menangani batubara tipe susah sekali. Kerugiannya adalah kapasitas rendah dan tidak basah.

ii. Jaw Crusher
Alat ini cocok untuk meremukkan batubara keras dan kering. Untuk memperoleh hasil yang halus susah sekali . kerugiannya adalah kapasitas yang rendah dan tidak dapak mengerjakan batubara susah.

Double Roll crusher, Jaw crusher digunakan untuk mengurangi ukuran dari ukuran 50 mm menjadi 10 mm, 4,75 mm atau 2,8 mm. Raymond Mill untuk menghaluskan sampel sampai ukuran 0,212 mm untuk analisa laboratorium. Crusher ataupun mill didesain sedemikian rupa sehingga tidak menimbulkan kontaminasi ataupun degradasi kualitas selama proses. Double Roll crusher lebih disukai untuk memperkecil ukuran gross sampel karena tidak mempengaruhi kadar air dalam gross sampel. Bilamana gross sampel terlalu basah, pengeringan udara (air dried) perlu dilakukan. Air dried pengeringan udara tidak boleh >40oC dengan waktu terbatas menghindari terjadinya oksidasi dan detorasi kualitas. Pengeringann udara harus direkam berat yang hilang, bila untuk penetapan Total Moisture sebagai air dry loss, ADL.

c. Pembagian (divison)
Pembagian contoh batubara merupakan suatu proses pengurangan contoh, tanpa mengubah sebaran ukuran contoh. Jumlah contoh batubara yang asli dibagi menjadi sub contoh. Masing-masing sub contoh merupakan perwakilan contoh asli. Pembagian contoh dikerjakan menggunakan mesin mekanik. Mesin mekanik yang digunakan yaitu pembagi contoh dengan mekanik berputar (Rotary Sample Devider/RSD).

Metode yang digunakan :
  • Coning –Quartering :

Pembagian contoh secara quartering dilakukan dengan menumpahkan batubara di tempat yang bersih yang bentuknya seperti kerucut. Kemudian kerucut itu didatarkan dan kemudian dibagi dalam 4 segmen. Dari empat segmen tadi diambil 2 segmen yang berlawanan. Cara ini dilakukan berulang-ulang sehingga jumlah contoh sesuai dengan yang disyaratkan

d. Pencampuran :
Pencampuran merupakan tahap yang sangat penting pada proses preparasi contoh batubara. Pencampuran yang tidak tepat terhadap contoh batubara, dapat mengakibatkan sub contoh menjadi bias, dengan demikian berarti hasil analisa tidak menjadi tepat. Rotary Sample Devider merupakan alat yang cocok untuk pencampuran. 

e. Penggilingan : 
Penggilingan merupakan suatu proses memperkecil ukuran terbesar batubara dari 4,75 ataupun 2,36 mm hingga 0,25 mm. Pengerjaan ini dilakukan dengan menggunakan mesin Raymond Mill, yang merupakan mesin penggiling berpalu dengan kecepatan tinggi.

f. Hardgrove Grindability Index
Indeks HGI merupakan ukuran banyaknya persegi yang digunakan untuk menggerus suatu batu bara. Ketahanan dan waktu penggerusan diambil sebagai parameter untuk menentukan energi penggerusan yang diperlukan.

                >Penentuan HGI mengikuti empat langkah kerja yaitu :

1. Semua sampel batubara digerus sampai berukuran antara 1,18 mm dan 0,6 mm.
2. Sebanyak 50 g sampel berukuran tersebut digerus di dalam mesin Hardgrove sebanyak 60 putaran.
3. hasil gerusan diayak melalui ayakan 0,075 mm atau 200 mesh.
4. Dari fraksi ukuran-0,075 mm ditentukan nilai HGInya dari suatu perhitungan.

> Persamaan untuk menghitung nilai HGI adalah

:   HGI = {(W – x)*b} + a
Keterangan
W = berat sampel batubara berukuran -1.18 + 0.6 mm
x  = berat batubara berukuran + 75
b  = gradien
a  = konstanta

               Gambar Mesin HGI

                                        Gambar Rotap Sieve Sheker
g. Analisis Ayak
Analisis ayak batubara diperlukan untuk menentukan penyebaran berat antara fraksi-fraksi yang berbeda. Hasil analisis ayak, antara lain dipergunakan untuk :

1. Pemanfaatan yield product data dari ROM
2. Mendesain data untuk pusat pencucian batubara
3. Mengecek produk dari tempat saringan , apakah batubara masih termasuk dalam  spesifik atau tidak.
4. Memanfaatkan penampilan tempat penggerusan batubara.
5. Memberikan pemilihan batubara untuk proses khusus dan penggunaannya.


Peralatan analisis ayak adalah ayakan dan receiver . Bentuk dan ukuran  Ayakan Tribhakti Inspektama adalah ayakan bertaplak kawat dengan lubang segi empat : 50 mm, 40 mm , 30 mm ,20 mm , 10 mm hingga yg terkecil 4,75 mm.

                                          Ayakan kawat lubang segi empat 


Berikut informasi untuk sobat sekalian.



Reaksi: