PENGOLAHAN BATUBARA
5.3. UJI KETERCUCIAN BATUBARA
5.3.6. Interpretasi dan Pemakaian Kurva-kurva Ketercucian
Dengan mengasumsikan bahwa pemisahan dapat berlangsung dengan sempurna, artinya semua material berdensitas lebih besar dari densitas pemisahan akan terendapkan dan material yang lebih kecil dari densitas pemisahan akan terapung, kurva kumulatif terapung (kurva b) akan menunjukan persentasi teoritis batubara bersih yang akan diperoleh (perolehan = yield) pada berbagai kadar abu, sedang kurva kumulatif tenggelam (kurva c) akan menunjukan kadar abu di dalam fraksi reject (terendapkan) berikut dengan fraksi baratnya. Sebagai contoh (Gambar 5.52).
Diinginkan kadar abu di dalam batubara bersih = 6%; berdasarkan kurva b maka perolehan teoritis batubara bersih adalah 70% yang berarti 30% akan menjadi reject dengan kadar abu 80%. Berdasarkan kurva d (kurva densitas relatif – yield) maka pemisahan akan sangat baik bila dilakukan pada densitas 1,88.
Kurva elementary (kurva primer, kurva abu instantaneous) selain menggambarkan kondisi batubara awala pada berbagai limit kadar abu juga menggambarkan perbandingan dari impurities bebas dengan middling. Mudah
tidaknya pencucian batubara awal untuk mendapatkan perolehan teoritis dan kadar abunya sangat tergantung pada jumlah middling yang ada, yang akhirnya menentukan bentuk karakteristik kurva. Pada kurva elementary ini dapat ditunjukan kadar abu yang terbesar untuk batubara bersih (dirtiest clean-coal particle) yang saling berhimpit dengan kadar abu terkecil untuk reject (cleanest reject particle). Sebagai contoh pada gambar 5.53 kadar abu terbesar di dalam batubara bersih adalah 50 %.
Metode untuk mengalurkan kurva elementary sering dirasakan tidak tepat terutama di daerah di mana arah kurvanya berubah dengan cepat. Di daerah ini diperlukan beberapa titik ekstra yang dapat diperoleh dari perhitungan kurva kumulatif terapung yang digambarkan pada skala yang lebih besar agar mudah membacanaya.
Kurva distribusi densitas relatif plus atau minus 0,1 menunjukan secara langsung berat material yang densitasnya terletak di anatara plus/minus 0,1 densitas pemisahan. Besar kecilnya material ini (disebut near density material) menggambarkan sulit tidaknya pemisahan dilakukan. Makin kecil near density material berarti pencucian dapat dilakukan dengan mudah.
Pada Tabel 5.53, ditunjukan skala yang menunjukan tingkat kesulitan relative pada pencucian batubara dengan jig pada berbagai banyaknya near gravity material.
Tabel 5.4
Skala Tingkatan Kesulitan Berat yang berada diantara dr +
0,1 Masalah Pemisahan 0 – 7 7 – 10 10 – 15 15 – 20 20 – 25 di atas 25 Mudah Agak sulit Sulit Sangat sulit Luar biasa sulit
?
Apabila digunakan jig sebagai alat pencuci maka near density material harus serendah mungkin. Andaikan untuk suatu batubara bersih telah ditentukan kadar abunya dan dipilih jig sebagai alat pencuci. Agar diperoleh near density material
serendah mungkin maka pencucian yang efisien harus dilakukan pada densitas yang agak tinggi (biasanya near density material akan rendah pada densitas yang relative tinggi), akibatnya kadar abu pada batubara bersih akan menjadi tinggi juga. Lain halnya apabila dipilih pencucian dengan dense-medium, pemisahan ideal umumnya dapat dicapai dan near density material yang diperoleh juga cukup rendah. Pada kondisi ini, kurva distribusi densitas relatif plus atau minus 0.02 dapat dipakai sebagai pembanding kesulitan pencucian yang dihadapi.
Pada Gambar 5.53 apabila densitas pemisahan dipilih pada S = 1,88 maka persentasi batubara yang densitasnya terletak di antara 1,98 (S+0,1) dan 1,78 (S-0,1) dapat dibaca secara langsung pada absis yaitu 1,8%. Nilai ini cukup rendah sehingga pencuciannya dapat memakai JIG (baum feldspar jig).
Kurva-kurva pada Gambar 5.54 menggambarkan jumlah middling yang tidak terlalu banyak (moderate). Kadar abu pada fraksi yang lebih ringan, ternyata lebih rendah dari pada ratanya, sehingga dua produk pemisahan dapat diperoleh secara langsung untuk memperoleh batubara bersih dengan kadar abu 6-7%.
Kurva ketercucian yang menggambarkan bahwa pencucian mudah dilakukan dilkuskan pada Gambar 5.53. Kurva elementary di sini dengan mengecilnya densitas relative (sumbu x) berubah dengan lebih tajam (hamper tegak lurus) dan daerah mendatarnya cukup panjang, selain itu kurva distribusi dr + 0, 1 menunjukan bahwa pemisahan yang sangat efisien dapat dilakukan pada densitas berapa saja di atas 1,5.
Pada Gambar 5.54 dilukiskan kurva-kurva ketercucian batubara yang pencuciannya sulit dilakukan. Kurva-kurva disini sangat berbeda dengan yang dilukiskan pada Gambar 5.53 Kemiringan berubah secara teratur dengan berubahnya densitas relatif, yang menggambarkan adanya jumlah middling yang cukup besar. Kenyataan ini makin jelas pada kurva distribusi dr + 0,1 di mana angka yang ditunjukan cukup tinggi. Sebagai gambaran apabila diinginkan kadar abu di dalam batubara bersih adalah 8% maka:
Yieid teoritisnya adalah 60% (Reject 40%). Kadar abu partikel terkotor di
batubara bersih dan partikel terbersih di reject adalah 16,8%. Kadar abu di dalam reject adalah 50%. Densitas relative pemisahan 1,41 dengan near density material 51%.
Rendahnya kadar abu di dalam reject menunjukan kehilangan batubara sehingga usaha untuk mengambil kembali fraksi middling (yang terbawa bersama-sama reject) perlu dilakuakan.
Kadar abu minimum di dalam reject yang diizinkan adalah 65%. Dari kurva kumulatif tenggelam (kurva c), berat reject teoritis adalah 22%. Yield dari produk middling intermediate adalah 18% (40-22); densitas relatif pemisahan yang kedua adalah 1,79 dan jumlah material near density adalah 6,8%.
Kadar abu didalam partikel middling akan berkisar antara 16,8% sampai 49%, tetapi kandungan abu di dalam produk ini tidak dapat diperoleh dari kurva secara langsung melainkan harus dihitung dengan berdasarkan neraca (keseimbangan) abu.
Andaikan kadar abu didalam middling adalah A%, maka berat abu (yang dinyatakan dalam persentasi terhadap batubara koror total) di dalam batubara bersih adalah (60 x 8/100)% = 48%, di dalam middling adalah (18 x A/100)% = 0,18A % dan didalam reject adalah (22 x 65/100)% = 14,30%.
Kandungan abu di dalam batubara kotor yang diperoleh dari kurva kumulatif terapung (pada 100% terapung) adalah 25% sehingga dengan memperhatikan berat abu yang konstan yaitu berat abu di dalam batubara kotor harus sama besar dengan berat abu di alam produk-produk pencucian, maka:
4,80 + 0,18A + 14,30 = 25,0 sehingga A = 32,8
Dengan demikian kadar abu di dalam middling adalah 32,8% yang artinya middling ini perlu diolah kembali, baik dengan cara diperkecil ukurannya ataupun dipakai untuk keperluan lain yang masih dapat menerima kadar abu yang tinggi.
Adanya sejumlah besar material near density mengakibatkan pemakaian Baum jig menjadi tidak mungkin demikian juga halnya dengan dense-medium process. Pada kemungkinan yang kedua, dimana jumlah material near densitynya cukup rendah. Baum jig dapat dipakai, tetapi hasil pencuciannya akan cukup berbeda dengan yang dihitung secara teoritis. Dengan demikian terhadap batubara ini akan lebih sesuai bila dipakai pemisahan dense-medium yang akan menghasikan tiga produk yaitu batubara bersih, middling, dan reject. Terhadap middling dapat dilakukan crushing untuk kemudian diproses kembali atau dipakai apa adanya (batubara dengan kadar abu tinggi).
Gambar 5.53
Kurva Ketercucian Batubara yang Pencuciannya Mudah Dilakukan
Gambar 5.54