Upload
enggewe-awa
View
217
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
membahas mengenai pengolahan batu bara dari proses pengambilan hingga produks
Citation preview
1
BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Negara Republik Indonesia dikenal memiliki endapan batubara dalam jumlah
yang cukup besar. Beberapa provinsi memiliki endapan batubara yang cukup besar
dengan berbagai macam kualitas. Eksploitasi selama satu dekade terakhir
memperkirakan 67.36% berada di wilayah Sumatera, 32.12% barada di Kalimantan dan
sisanya tersebar di Irian jaya, Jawa, dan Sulawesi.
Sebagaimana diketahui bahwa salah satu kebutuhan utama kehidupan manusia
adalah energi, dan batubara dianggap mempunyai potensi pemamfaatan yang sangat
besar untuk pelaksanakan diversifikasi energi, khususnya dalam dunia industri. Oleh
karena itu harus ada usaha-usaha yang di lakukan untuk meningkatkan kualitas
batubara yang di tambang sebelum dijual. Sebab batubara yang berasal dari tambang
biasanya belum dapat secara langsung dipakai oleh industri yang membutuhkannya.
Kegiatan preparasi dan pencucian merupakan bagian dari rangkaian proses
pengadaan batubara yang berfungsi untuk mengolah dan menyiapkan batubara dari
tambang agar sesuai dengan ketentuan kualitas yang ditentukan oleh konsumen, yang
tujuan utamanya agar kualitas batubara yang dihasilkan dapat memenuhi kebutuhan
pasar.
Banyak produsen batubara di Indonesia belum memperhitungkan nilai tambah
yang akan diperoleh bila pengendalian mutu dapat dilakukan dengan baik mulai dari
awal penambangan sampai ke pengapalan, akibat dari kurang peduli tersebut maka
2
harga jual sebagian produksi batubara dari Indonesia relatife lebih rendah dibandingkan
dengan batubara di negara lain.
3
BAB II
PEMBAHASAN
A. Tinjauan Dasar Teori Pencucian Batubara
1. Crushing ( Peremukan)
a. Comminution
Comminution atau proses pengecilan ukuran dilakukan dengan cara
memecah/menghancurkan bongkah-bongkah batuan besar menjadi pecahan-
pecahan yang lebih kecil. Comminution adalah sebagai langkah pertama
(persiapan) yang biasa dilakukan dalam proses pengolahan bahan galian yaitu
memperkecil ukuran bongkah-bongkah batuan yang diperoleh dari tambang (Run Of
Mine) menjadi fraksi-fraksi yang berukuran lebih kecil, sesuai dengan kehalusan
ukuran butiran yang diperlukan.
Tujuan dari comminution adalah :
a. Untuk memperoleh ukuran mineral/butiran tertentu sesuai dengan kebutuhan
yang diinginkan (pasar) atau sesuai dengan persyaratan yang diperlukan untuk
proses berikutnya.
b. Untuk melepaskan mineral-mineral berharga dari mineral pengotornya.
Proses pengecilan ukuran (comminution) dapat dibagi dalam tiga tahap
berdasarkan ukuran dari produk yang dihasilkan yaitu :
a. Primary crushing (Penghancuran tingkat pertama)
b. Secondary crushing (Penghancuran tingkat kedua)
c. Tertiary crushing (Penggilingan/grinding)
4
b. Roll Crusher
Roll crusher terdiri dari 2 silinder baja, berdiameter sama, berputar pada
sumbunya dengan arah yang berlawanan. Kedua silinder (rolls) terbuat dari baja
merupakan alat penghancur (crushing surface) dan dapat diganti kalau sudah aus.
Kedua silinder jaraknya dapat diatur sesuai dengan kehalusan produk yang
diinginkan penghancuran batuan dilakukan oleh kedua silinder yang digerakkan oleh
motor penggerak. Umpan (feed) dimasukkan dari atas, seolah-olah terjepit diantara
kedua silinder yang berputar sehingga pecah.
Gaya-gaya yang bekerja dalam penghancuran adalah :
a. Gaya tangensial karena perputaran silinder.
b. Gaya normal.
c. Gaya berat dari partikel.
Kalau penjumlahan (resultante) gaya tangensial dan gaya normal (gaya berat
diabaikan) arah kebawah dari horisontal, maka partikel akan tertekan ke bawah,
kejepit oleh kedua roll dan pecah. Apabila penjumlahan tersebur arahnya ke atas
horisontal, maka partikel akan tetap berada di atas kedua roll silinder.
Secara teoritis kapasitas roll crusher dapat dihitung dengan rumus :
K = 0,0034 NDWsG
Dimana : K = Kapasitas (Ton/jam)
N = Jumlah putaran (RPM)
D = Diameter silinder (inci)
W = Lebar silinder (inci)
S = Jarak silinder (inci)
G = Berat jenis partikel
5
Hubungan antara diameter silinder (rolls) dan diameter rata-rata ukuran batuan yang
dapat digiling, dinyatakan dengan rumus :
d = 0,0476 x D
Dimana : d = Diameter partikel max (inci)
D = Diameter silinder (inci)
Dalam memilih roll crusher, maka ukuran material yang masuk dan produk yang
diinginkan menentukan diameter dan jarak silinder. Reduction ratio dapat mencapai
empat.
c. Nip Angle
Nip angle pada roll crusher ialah sudut yang dibentuk oleh kedua garis singgung
dari titik kontak antara partikel dengan kedua silinder. Nip angle max 33,24, tetapi
dalam prakteknya jarang lebih dari 25.
Nip angle dapat dihitung dengan rumus :
R + 1/2 s D + s
Cos ½ N = ----------- = -----------
R +1/2 D + d
Dimana : N = Nip angle
R = Radius silinder (inci)
D = Diameter silinder (inci)
d = Diameter partikel (inci)
s = Jarak silinder (inci)
6
2. Desliming Screen
Desliming screen merupakan alat pengayak dengan tiga kemiringan yang
berfungsi untuk mengoptimalkan laju aliran batubara dan pemisahan antara
batubara kasar dengan batubara halus.
a. Prinsip-prinsip Dasar Screening
Screen berfungsi, batubara harus dialirkan dalam jumlah besar dan terus
menerus ke atas permukaannya sehingga partikel-partikel yang berukuran kecil
akan lolos lewat lubang screen. Akibatnya, aliran batubara tersebut terbagi dua
menjadi dua aliran partikel besar dan aliran partikel kecil. Gerakan batubara di
sepanjang screen dan gerakan screen yang sangat keras menyebabkan batubara
seolah-olah mangalir di dalam air. Partikel yang ukurannya lebih besar dari ukuran
lubang screen tidak akan bisa melewati lubang screen tersebut. Tetapi karena
adanya beberapa faktor, partikel yang kecil pun tidak dapat lolos.
Stratifikasi adalah suatu fungsi dari kemampuan gerakan screen untuk
memberikan waktu yang cukup agar terjadi pemisahan partikel dan pemisahan
dikontrol oleh jumlah, bentuk serta jarak antar lubang pada pelat screen.
Pada gambar di bawah ini menunjukkan proses stratifikasi dalam sebuah screen
dan ukuran-ukuran relatif partikel yang lolos. Di bawah screen tersebut ada sebuah
grafik yang menunjukkan kecepatan aliran partikel yang lolos di sepanjang screen.
Pada mulanya partikel-partikel yang paling kecil akan lolos dari lubang screen
dengan kecepatan tertinggi. Kecepatan ini kemudian akan menurun dengan
bertambahnya jarak di sepanjang screen.
7
Gambar 1: Stratifikasi dan Pemisahan di Sepanjang Screen
3. Dense Medium Cyclone
Dense Medium Cyclone (DMC) berfungsi untuk memisahkan partikel
berdasarkan densitas yang relatif pertikel terhadap media yang digunakan. Partikel
dengan densitas yang relatif lebih rendah dibandingkan dengan density relatif
medium akan menjadi produk overflow, partikel dengan densitas relatif yang lebih
tinggi akan menjadi produk underflow.
8
Gambar 2: Dense Medium Cyclone
a. Prinsip Pemisahan di Dalam Cyclone
Cyclone dapat bekerja hampir dalam segala posisi dan bahkan dapat
dioperasikan secara terbalik, yakni dengan apex atau spigot berada di tempat yang
paling tinggi.
Gaya-gaya utama yang bekerja di dalam cyclone adalah :
1. Gaya Sentrifugal
2. Gaya Hidrolik
9
Gaya Sentrifugal
Gaya Sentrifugal adalah gaya yang cenderung menarik sesuatu yang
berputar menjauhi sumbu putarnya dan kekuatannya tergantung pada jari-jari
lingkaran serta kecepatan gerak benda yang berputar.
Gaya Hidrolik
Air atau dense medium yang dipompa ke dalam cyclone akan bergerak ke
luar melalui salah satu dari dua jalan ke luar, underflow atau overflow. Namun,
dibagian dalam cyclone cairan tersebut akan mengalir dengan empat cara yang
berbeda, yaitu :
a. Aliran ke Dalam
b. Aliran Berputar
c. Aliran kebawah
d. Aliran ke Atas
Gambar 3: Aliran Berputar di Dalam Cyclone
10
b. Pemisahan Partikel Batubara dari Pengotornya
Bila batubara kotor dimasukkan bersama media ke dalam cyclone, pemisahan
yang terjadi akan tergantung pada masa jenis relatif partikel batubara tersebut.
Ukuran terkecil partikel yang bisa diperoleh secara efektif di dalam cyclone tidak
hanya ditentukan oleh cyclone itu sendiri melainkan juga bagaimana mendapatkan
kembali media dari suspensi partikel tersebut.
Masa jenis relatif pemisahan tidak hanya ditentukan oleh masa jenis relatif
suspensi media melainkan juga oleh aliran ke dalam yang bergerak ke arah sumbu
cyclone. Cyclone akan sangat bekerja secara efisien apabila nilai masa jenis relatif
pemisahan mendekati nilai masa jenis relatif media, sehingga diameter vortex finder
harus lebih besar daripada diameter spigot.
Gambar 4: Jalur Batubara Bersih dan Pengotornya Yang meninggalkan Cyclone
11
c. Pemasangan dan Pengoperasian Dense Medium Cyclone
Dense medium cyclone pada umumnya dipasang dengan menggunakan poros
memanjang yang membentuk sudut tertentu dengan bidang horisontal sehingga
pada saat miring dapat bekerja lebih efisien daripada saat tegak. Cyclone memiliki
sudut lancip 20˚ akan dipasang dengan sumbu sekitar 10˚ dari bidang horisontal.
Cyclone harus menggunakan suspensi abrasif dalam jumlah besar yang di
pompakan ke dalamnya dengan kecepatan yang sangat tinggi, bersama-sama
dengan shale yang terus mengalir di sepanjang dinding cyclone menuju spigot
tempat dimana shale banyak berkumpul. Cyclone membutuhkan banyak energi
untuk memproses batubara , sebab sebagian energi akan hilang dalam proses
penghancuran partikel batubara.
d. Bagan Alir Dense Medium Cyclone
Batubara mentah dengan ukuran partikel terbesar 50 mm disaring untuk
menghilangkan material halus yang ukurannya di bawah 0,5 mm. Saringan yang
umumnya digunakan adalah wedge wire sieve bend yang dilapisi dengan
vibrating”desliming screen”. Partikel yang tersaring dicampur dengan dense medium
kemudian dipompakan ke cyclone atau head tank. Pemisahan batubara dan shale
akan berlangsung di dalam cyclone. Batubara bersih akan dibawa oleh overflow
menuju sieve bend. Media yang berasal dari batubara bersih dan pengotornya
dialirkan ke settling cone kemudian dipompakan ke head tank untuk kemudian
dicampur dengan batubara mentah. Dillute medium dari rinsing screen dipekatkan
oleh magnetic separator sebelum disatukan denagn media yang ada. Pemisahan
12
partikel halus berukuran 0,5 mm sebelum dipisahkan oleh dense medium cyclone
seringkali disebut desliming yang saringannya adalah desliming screen.
4. Magnetic Separator
Tujuan pengoperasian magnetic separator adalah:
1. Meminimalkan kehilangan magnetite
2. Meminimalkan material non magnetite dalam correct media
a. Cara Memperoleh Kembali Dense Medium
Magnetite medium diperoleh kembali pada instalasi-instalasi pengolahan
batubara dengan menggunakan dua karakteristik yaitu : masa jenisnya yang tinggi
dan sifat magnetiknya.
Setelah batubara bersih dan pengotornya meninggalkan dense medium cyclone,
masing-masing mengalir melalui draining screen dan rinsing screen. Draining screen
memisahkan suspensi magnetite yang keluar dari alat bersama-sama produk
lainnya dan mengembalikannya ke head tank melalui sump yamg sesuai. Dari head
tank, media dimasukkan lagi ke dalam cyclone. Media yang melewati rinsing screen
memiliki masa jenis relatif yang rendah akibat adanya penyemprotan air. Pemisahan
partikel magnetite dengan menggunakan sebuah wet drum magnetic separator atau
lebih.
13
Gambar 5 : Wet Drum Magnetite Separator
Bahan – bahan yang bersifat magnetis di dalam dilute medium akan menyatu
begitu mendekati drum dan sewaktu tertarik ke permukaan drum, bahan-bahan
magnetis tersebut akan terbawa berputar oleh putaran drum sehingga sampai pada
lubang keluar dimana pengaruh medan magnetnya tidak begitu kuat. Aliran yang
sekarang sudah sangat berkurang kadar magnetitenya meninggalkan separator
melalui lubang-lubang keluar atau dari penahan overflow.
Sifat magnet yang tersisa dapat menimbulkan daya tarik-menarik antara partikel-
partikel yang bisa mengakibatkan flokulasi. Flokulasi akan menyebabkan terjadinya
pengumpalan partikel sehingga akan terbentuk partikel-partikel yang lebih besar.
Karena partikel-partikel tersebut memiliki sifat pengendapan yang sangat berbeda,
besar kemungkinan akan mengganggu kestabilan media. Untuk itulah gunanya
kumparan listrik yakni untuk menghilangkan sifat magnet yang tersisa.
Setelah proses pengumpalan partikel dan pencucian selesai, magnetite
dikembalikan lagi ke sistem.
14
Gambar 6 : Flow Chart Magnetic Separator
15
5. Drain and Rinse Screen
Drain and Rinse screen adalah ayakan getar single deck yang
pengoperasiannya dibantu penyemprotan air.
Fungsi utama dari screen ini adalah :
Melepaskan magnetite yang terbawa bersama batubara ataupun buangan
sehingga magnetite dapat diperoleh kembali.
Memperoleh kembali air sehingga dapat digunakan kembali dan mengurangi
kadar air batubara.
Melepaskan material halus (slime) dari batubara sehingga kandungan abu
berkurang.
Drain and rinse screen di bagi dalam dua daerah dan tiap daerah mendapat
penyemprotan. Penyemprotan pada daerah pertama disebut primary spray, dimana
pada daerah ini tekanan penyemprotan lebih kuat sehingga besar magnetite
diharapkan dapat lolos. Air penyemprotan yang digunakan pada daerah ini berasal
dari produk overflow thikening cyclone. Sedangkan pada daerah kedua disebut
secondary spray yang berfungsi untuk meloloskan magnetite yang mungkin masih
menempel pada material kasar.
Produk dari drain and rinse clean coal adalah batubara kasar bersih, dimana
merupakan overflow dari screen yang akan dialirkan ke stocpile batubara bersih,
dan larutan magnetite yang merupakan underflow screen yang dialirkan ke correct
medium sump dan primary magnetic separator. Desliming screen merupakan alat
pengayak dengan tiga kemiringan yang berfungsi untuk mengoptimalkan laju aliran
batubara dan pemisahan antara batubara kasar dengan batubara halus.
16
6. Sieve Bend
Sieve Bend merupakan saringan yang berbentuk melengkung yang mempunyai
ukuran lubang 0,5 dan berfungsi untuk menangkap magnetite dan memisahkan
batubara dari air. Untuk membantu proses penirisan maka sebelum masuk drain
and rinse screen, material dilewatkan terlebih dahulu di atas sieve bend.
Fungsi utama dari sieve bend yaitu :
a. Melepaskan material halus dari batubara dan material pengotor
b. Memperoleh kembali magnetite yang ada dalam overflow dan underflow Dense
Medium Cyclone
Sieve bend terpasang pada suatu vibrating screen (drain and rinse screen).
Campuran batubara bersih dan larutan magnetite akan mengalir ke clean coal sieve
bend sedangkan campuran material pengotor dan magnetite mengalir ke coarse
discard sieve bend. Overflow dari sieve bend (batubara/pengotor kasar) akan
mengalir menuju coarse D&R screen, sedangkan underflow (larutan magnetite)
akan dialirkan ke correct medium sump.
Gambar 7: Sieve Bend
Sieve Bend
D/R Screen
Flow Water Spray
17
7. Classifying Cyclone
Classifying Cyclone berfungsi untuk memisahkan partikel-partikel halus dari
pertikel yang kasar berdasarkan pada perbedaan ukuran dengan menggunakan
media air.
a. Faktor-faktor Yang mempengaruhi Kerja Cyclone
Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja cyclone :
1. Diameter Cyclone
2. Sudut Kerucut cyclone
3. Ukuran lubang umpan, overflow dan underflow
4. Panjang bagian silinder
5. Tekanan pengumpanan
6. Ukuran dan jenis partikel
1. Diameter Cyclone
Semakin besar diameter cyclone, semakin tinggi kapasitas kerjanya. Pada
umumnya, semakin kecil partikel yang akan dikurangi kadar airnya, semakin kecil
diameter tersebut. Namun, karena kapasitas kerjanya dikurangi juga, maka semakin
banyak cyclone yang harus digunakan untuk memenuhi kebutuhan sirkuit.
2. Sudut Kerucut
Semakin kecil sudut kerucut, semakin tinggi kapasitasnya dan semakin akurat
pemisahan ukurannya. Namun karena kapasitas kerjanya dikurangi juga, maka
semakin banyak cyclone yang harus digunakan untuk memenuhi kebutuhan sirkuit.
18
3. Ukuran Lubang Umpan, Overflow dan Underflow
Pada umumnya, ukuran lubang underflow akan menentukan kekentalan dan
aliran produk yang telah dipekatkan. Ukuran lubang umpan harus memadai agar
lubang overflow dan underflow dapat berfungsi. Bila lubang umpan diperbesar, debit
aliran ke cyclone akan bertambah juga dan akan menyebabkan umpan tidak
bertahan lama di dalam cyclone serta akan lebih banyak partikel kasar yang terbawa
oleh overflow.
4. Panjang Bagian Silinder
Bagian silinder di bagian atas cyclone harus cukup panjang agar memudahkan
gerakan rotasi awal. Panjang saluran vortex finder harus seimbang dengan panjang
bagian silinder dan posisinya lebih rendah dari lubang umpan.
5. Tekanan Pengumpanan
Tekanan pengumpanan pada cyclone berpengaruh terhadap volume yang diolah
dan pada akhirnya akan mengurangi efisiensi kerja dari alat tersebut.
6. Kekentalan Umpan
Masa jenis konsentrat umpan yang mengalir menuju ke thikening cyclone
biasanya berkisar antara 20%-25% dan dipekatkan hingga mencapai kira-kira 30%-
40% di dalam cyclone.
7. Ukuran Partikel
Efisiensi pengklasifikasian diukur berdasarkan jumlah partikel halus yang hilang
di dalam underflow dan jumlah partikel kasar yang hilang di dalam overflow.
Sedangkan efisiensi pemekatan dapat diukur berdasarkan jumlah partikel dari
berbagai ukuran di dalam overflow.
19
Overflow dari classifying cyclone yang merupakan air kotor akan masuk ke thikener
untuk pengambilan kembali air bersih. Sedangkan underflow dari cyclone mempunyai
tiga model yaitu :
1. Dialirkan ke Fine Discard Dewatering Screen
2. Dialirkan ke Spiral
3. Dialirkan ke fine clean coal dewatering screen
8. Spiral
Spiral merupakan alat yang digunakan untuk memisahkan batubara dengan
pengotornya.
a. Cara Kerja Spiral
Sewaktu air yang membawa batubara mengalir menuruni spiral akan terbentuk
dua buah arus yaitu arus primer dan arus sekunder. Arus sekunder akan bergerak
ke arah dalam di dasar saluran dan ke arah luar di permukaan air. Partikel batubara
dan pengotornya dipengaruhi oleh arus sekunder ini. Partikel-partikel pengotor yang
berat dan lebih cepat mengendap adalah yang paling banyak terpengaruh oleh
aliran ke dalam yang membawanya ke tepi saluran bagian dalam. Sedangkan
partikel-partikel batubara yang lebih ringan dan lebih lambat mengendap cenderung
lebih banyak dipengaruhi oleh aliran ke luar dari arus sekunder dan oleh gaya
sentrifugal yang terbawa sewaktu partikel-partikel tersebut bergerak, akibatnya
partikel-partikel batubara akan bergerak ke tepi saluran bagian luar.
20
Gambar 8 : Spiral
b. Bagian- bagian dari Spiral
Classifying cyclone underflow dialirkan menuju salahsatu sirkuit ini yaitu :
Primary Spiral
Fine Clean Coal Sieve Bend
Fine RefuseDewatering Screen
c. Desain Spiral
Spiral dirancang sebagai volute yang mengelilingi sebuah kolom sentral yang
menurun beberapa meter dengan uliran 5 atau 6 buah. Potongan melintang dari alat
pencuci ini dirancang secara khusus dan berubah-ubah dari atas hingga ke bawah
spiral. Batubara mentah dengan sejumlah air yang memadai diumpankan dari
bagian atas spiral dan kemudian mengalir ke bawah melalui saluran spiral. Sewaktu
material mengalir ke bawah, material yang lebih berat cenderung berkumpul di
bagian saluran yang lebih dalam sedangkan partikel yang lebih ringan berada di tepi
saluran sebelah luar. Setelah terjadi pemisahan, partikel-partikel yang berat dan
ringan dipisahkan oleh splitter yang ada di dasar spiral.
21
9. Thikener
Thikener merupakan tempat untuk proses pengendapan partikel halus yang
mengandung lumpur, pasir, dan debu. Lumpur yang terbentuk dari hasil flokulasi
mengendap pada dasar thikener sedangkan air bersih bergerak ke atas thikener.
Endapan lumpur ini kemudian diarahkan ke lubang yang ada di bagian tengah
thikener oleh thikener rake, untuk kemudian dibuang dengan menggunakan pompa
ke kolam pengendapan di daerah tambang dalam bentuk slurry.
a. Flokulasi Konsentrat
Flokulasi suspensi partikel halus dapat dilakukan dengan menambahkan
satu jenis bahan kimia atau lebih ke dalam konsentrat. Di dalam suspensi yang
stabil, dimana partikel sangat sulit untuk mengendap. Bahan kimia yang cocok untuk
menanggulangi sifat elektrosatik ini adalah kapur, garam besi, dan aluminium sulfat.
Jika sejumlah kecil larutan kimia ini ditambahkan ke bahan pengotor, sifat
elektrosatiknya akan hilang dan akan terjadi flokulasi. Meskipun demikian, partikel-
partikel sebenarnya tidak boleh menyatu tetapi harus membuatnya menjadi
gumpalan-gumpalan yang sebesar-besarnya karena semakin besar ukurannya,
semakin cepat gumpalan-gumpalan partikel tersebut mengendap. Pengadukan
harus dilakukan sampai konsentrat dan flocculant bercampur secara merata.
Thikener akan dioperasikan dan airnya yang telah jernih dapat dialirkan kembali ke
sirkuit serta endapan konsentrat yang lebih pekat dari sebelumnya dapat di ambil
dari dasar tangki.
22
Gambar 9: Thikener
23
B. Preparasi Dan Proses Pencucian Batubara
1. Proses Pengolahan Batubara Bersih
Batubara hasil dari tambang mempunyai ukuran yang kasar dan belum siap
untuk dijual sehingga dilakukan tahap pengurangan ukuran sesuai dengan
permintaan konsumen. Batubara dari tambang diangkut dengan haul truck sesuai
dengan kualitasnya menuju daerah ROM (Run Of Mine) kemudian dimasukkan ke
dalam hopper (bak penampung) sebelum masuk ke dalam crusher (mesin
penghancur). Jenis crusher yang digunakandi CPP untuk batubara bersih yaitu
crusher jenis gunlach dan terdapat lima unit crusher untuk batubara bersih yaitu
crusher #1, crusher #2, crusher #3, crusher #4, dan crusher #6. Batubara dari
hopper akan diumpankan kedalam crusher menggunakan feeder (mesin
pengumpan). Jenis feeder yang digunakan yaitu plate feeder pada crusher #3 dan
staemler feeder pada crusher #1,crusher #2,crusher #4, dan crusher #6. Batubara
dari feeder selajutnya dihancurkan dalam crusher, penghancuran dilakukan dalam
dua tahap yaitu : Tahap pertama penghancuran dilakukan sampai top size 150 mm
dan pada tahap kedua dengan top size 50 mm. Setelah dihancurkan produk masing-
masing crusher akan diangkut oleh belt conveyor menuju ke stockpilenya masing-
masing.
Batubara produk crusher #1 dialirkan oleh stacking conveyor #1 dengan laju
aliran rata-rata 1200 tph menuju ke stockpile #1 dengan kapasitas 15.000 ton.
Batubara produk crusher #2 diangkut dengan stacking conveyor #2 dengan laju
aliran rata-rata 1200 tph
24
menuju stockpile #2 dengan kapasitas 35.000 ton. Batubara produk crusher #3
dan #4 diangkut dengan stacking conveyor #3 dengan laju aliran rata-rata 1800 tph
menuju ke stockpile #3 dengan kapasitas 60.000 ton kapasitas produksi crusher #6
2500 tph dengan kapasitas stockpile 200.000 ton. Batubara yang berada pada tiap
stockpile adalah batubara yang siap untuk dipasarkan.
2. Proses Pengolahan Batubara Kotor
Batubara dari tambang diangkut dengan haul truck sesuai dengan kualitasnya
menuju ROM (Run Of Mine) kemudian dimasukkan ke dalam hopper (bak
penampung) sebelum masuk kedalam crusher (mesin penghancur). Batubara kotor
hasil dari tambang dikumpulkan di ROM (Run Of Mine) untuk kemudian dimasukkan
ke dalam hopper (bak penampung) dengan kapasitas 250 ton, di dalam crusher
terdapat ayakan statis jenis grizzly sehingga ukuran batubara yang diperlukan untuk
penghancuran berikutnya yaitu 700x700 mm. Setelah lolos dari ayakan grizzly
umpan kemudian masuk ke dalam feeder Ada dua macam feeder yaitu :
Plate feeder
Feeder berupa plate dengan gerak horisontal dengan kecepatan stroke
tertentu yang dikontrol oleh suatu sistem hidrolik, apabila feeder bergerak ke
depan maka bagian kosongdi belakang plate akan segera terisi oleh batubara
yang terdapat di dalam hopper dan pada saat feeder kembali bergerak ke
belakang batubara akan jatuh ke dalam crusher akibat tekanan/dorongan
batubara yang ada di tasnya. Dengan demikian sistem pengumpanan tidak
25
kontiniu, sehingga batubara dalam hopper masih tetap ada dan tidak akan
terdorong atau jatuh ke dalam crusher, selama hopper tidak terisi.
Stamler feeder
Stamler feeder dalam operasinya bergerak berputar dan secara kontiniu karena
menggunakan rantai berputar sehingga kemampuan mengumpan batubara ini
lebih tinggi dibandingkan jenis plate feeder.
Umpan batubara dari feeder akan diumpankan ke breaker sehingga akan
direduksi menjadi ukuran 300 mm. Dari breaker batubara akan diumpankan ke
roller crusher, sehingga dihasilkan batubara dengan ukuran 150 mm. Dari roller
crusher batubara akan diumpankan ke roller crusher, sehingga dihasilkan produk
batubara akhir dengan ukuran 50 mm. Proses penghancuran batubara kotor ini
dilakukan dalam dua tahap yaitu tahap pertama dilakukan penghancuran
batubara dengan menggunakan feeder breaker dengan top size 300 mm,
selanjutnya produk dari feeder breaker diangkut dengan dirty coal transfer
conveyor #1 yang dilengkapi dengan overband magnet, weigher, dan metal
detector.
Overband Magnet yang berfungsi untuk mendeteksi magnet yang terdapat
pada batubara yang lewat di transfer conveyor #1.
Weigher berfungsi untuk mengukur atau mencatat jumlah batubara yang
telah masuk ke dalam conveyor.
Metal Detector yang berfungsi untuk mendeteksi logam yang masuk ke dalam
conveyor.
26
Batubara dari transfer conveyor #1 akan masuk ke secondary crusher dimana ini
adalah proses penghancuran tahap kedua dengan top size 50 mm. Produk dari
secondary crusher akan diangkut dengan dirty coal transfer conveyor #2 menuju
tertiary crusher dengan top size 50 mm dan selanjutnya akan diangkut oleh wash
feed conveyor menuju washing plant. Dalam proses pencucian batubara kotor
terdapat dua sirkuit pencucian batubara yaitu sirkuit batubara kasar dan batubara
halus. Proses pemisahan antara batubara kasar dan batubara halus terjadi di
desliming screen dimana dilengkapi dengan pembilas air bertekanan (spray
water) untuk memisahkan batubara kotor dari partikel halus. Alat yang digunakan
untuk proses pencucian batubara kasar yaitu Dense Medium Cyclone ( DMC)
dengan menggunakan media magnetite untuk memisahkan material pengotor
dan batubara bersih dengan media pemisah 1,4 gr/cm3 dan untuk sirkuit
batubara halus alat yang digunakan yaitu classifying cyclone dan spiral dengan
menggunakan media air. Pengotor produk dari washing plant berupa pengotor
halus dan kasar, pengotor yang kasar akan dibuang kembali ke tambang,
sedangkan yang berupa pengotor halus dilakukan proses sedimentasi atau
pengendapan untuk memisahkan air dan lumpur (slurry) dimana air digunakan
kembali untuk proses pencucian batubara. Slurry yang sudah terendapkan
dialirkan melalui underflow thickener kemudian dialirkan ke tempat pembuangan
limbah.
27
a. Proses pencucian Batubara Kasar
Pada proses pencucian batubara kasar dengan ukuran 0,75-50 mm dimulai dari
masuknya produk batubara kasar dari desliming screen ke launder dan didorong
oleh lumpur magnetite ke wing tank dimana terjadi proses pencampuran
batubara kasar dengan medium berupa magnetite yang berasal dari wing tank
batubara kasar dipompa dengan menggunakan dense medium cyclone pump
menuju dense medium cyclone. Overflow dari dense medium cyclone berupa
batubara dengan densitas lebih kecil dari 1,4 dialirkan kedalam clean coal sieve
bend yang diteruskan ke clean coal drain and rinse screen. Sisa kandungan
magnetite yang masih menempel dipermukaan batubara dilepaskan dengan
bantuan air bertekanan, selanjutnya air yang mengandung magnetite yang lolos
ke dalam screen yang berukuran 0,5 mm masuk ke primary magnetic separator.
Underflow berupa pengotor yang mempunyai SG >2 dari dense medium cyclone
akan dialirkan ke discard sieve bend dan kemudian akan diteruskan ke D&R
screen, didalam alat ini sisa magnetite akan dialirkan ke primary magnetic
separator. Pengotor dari D&R screen akan dialirkan oleh discard conveyor yang
kemudian akan masuk ke dalam discard bin yang berfungsi untuk menampung
pengotor dengan daya tampung 60 ton, discard kemudian diangkut oleh dump
truck untuk dibuang kembali ke tambang.
28
Gambar 10 : Flow Chart Coarse Coal Circuit
29
b. Proses Pencucian Batubara Halus
Proses pencucian batubara halus dimulai dari desliming screen. Untuk
memudahkan proses di desliming screen dan di classifying cyclone maka
sebelumnya batubara ini akan dicampur terlebih dahulu dengan air di wetting
box. Pada proses batubara halus ini dimulai dari desliming screen dimana
batubara halus yang ukurannya -0,75 mm akan masuk ke classifying cyclone
sump. Proses pemisahan batubara halus di classifying cyclone ini terjadi didalam
media air. Fungsi dari classifying cyclone yaitu untuk memisahkan partikel-
partikel halus dari partikel kasar berdasarkan ukuran dengan menggunakan
media air.
Classifying cyclone mempunyai 3 saluran untuk out put yaitu :
a. Dialirkan ke fine discard dewatering screen
Jika kualitas batubara halus yang dihasilkan oleh washing plant rendah
(Ash>20%) maka keluaran dari classifying cyclone ini akan dialirkan ke fine
reject screen dan masuk ke discard conveyor yang nantinya akan dialirkan ke
discard bin dan masuk ke dump truck yang selanjutnya akan diangkut untuk
dibuang ke area tambang.
b. Dialirkan ke spiral
Batubara halus produk classifying cyclone di alirkan ke spiral untuk proses
pemisahan lebih lanjut antara batubara halus dengan pengotor. Spiral adalah
alat dimana proses pemisahannya berdasarkan berat partikel atau material
yang berat (pengotor halus) akan berada pada bagian dalam dan keluar
sebagai tailing, sedangkan untuk material yang ringan (batubara halus) akan
30
berada pada tepi terluar dan keluar sebagai slurry batubara halus. Slurry
batubara halus hasil dari spiral akan dialirkan ke fine clean coal sump, yang
selanjutnya dipompakan ke sieve bend dan fine clean coal dewatering screen
yang berfungsi untuk mengurangi kadar air. Batubara halus ini kemudian
dialirkan di stacking conveyor #3 yang akan di tampung di stockpile #3.
Tailing hasil dari spiral akan dialirkan ke thickener untuk selanjutnya dibuang
ke tambang melalui pompa tailing.
c. Dialirkan ke fine clean coal dewatering screen
Jika underflow classifying cyclone tidak dapat dialirkan ke spiral atau ke fine
discard dewatering screen maka underflow dari classifying cyclone ini akan
dialirkan langsung ke fine clean coal sieve bend yang nantinya akan masuk
ke fine clean coal dewatering screen dan langsung masuk ke stacking
conveyor #3.
31
Gambar 11: Flow Chart Fine Coal Circuit
32
c. Penggunaan Magnetite
Salah satu keuntungan dari penggunaan magnetite pada proses pemisahan
batubara kasar adalah magnetite tersebut bisa diambil kembali, untuk itu aliran
disirkulasikan sehingga magnetite dapat dambil kembali untuk proses pemisahan
batubara kasar. Magnetite dari correct medium sump, merupakan tempat
penampungan larutan magnetite yang dibutuhkan untuk proses pencampuran
dengan density 1,4 gr/cm3. Magnetite dari correct medium sump akan dipompakan
oleh correct medium head box kemudian megnetite akan langsung di distribusikan
ke launder di ujung desliming screen ke wink tank dan splitter box. Splitter box
berfungsi untuk mengatur debit ke launder dan ke wink tank. Larutan yang
terkandung pada produk dense medium cyclone akan diambil oleh sieve bend dan
akan dialirkan ke correct medium sump. Batubara dan pengotor yang melewati sieve
bend akan masuk ke drain and rinse screen yang berfungsi untuk mengambil
kembali air dan magnetite yang masih menempel di batubara. Air yang masih
mengandung magnetite akan masuk ke dalam dua buah primary magnetic
separator. Magnetite yang tertangkap oleh primary magnetic separator akan masuk
ke correct medim sump sedangkan effluent dari primary magnetic separator akan
masuk ke dilute medium sump. Air yang mengandung magnetite di dilute medium
sump ini berasal dari effluent dari magnetic separator pada pengolahan batubara
kasar yang kemudian akan dipompakan oleh dilute medium pump ke magnetic
thikening cyclone. Underflow dari magnetic thikening cyclone yang berupa air yang
mengandung magnetite akan masuk ke secondary magnetic separator, magnetite
yang tertangkap oleh secondary magnetic separator akan masuk ke correct medium
33
sump sedangkan effluent dari secondary magnetic separator akan masuk ke wetting
box dan selanjutnya bercampur dengan feed wash plant di desliming screen.
Gambar 12 : Magnetite Circuit
34
BAB III
PENUTUP
KESIMPULAN
1. Jenis crusher yang digunakan di daerah CPP adalah crusher jenis gundlach yang
berjumlah lima buah sedangkan crusher jenis sizer satu buah, lima buah crusher
(nomor #1, #2, #3, #4, #6) digunakan untuk menghancurkan batubara bersih
sedangkan crusher nomor #5 digunakan untuk menghancurkan batubara kotor atau
dirty coal.
2. Pada proses pencucian batubara kasar alat utama yang digunakan adalah Dense
Medium Cyclone dengan menggunakan media berupa magnetite
3. Pada proses pencucian batubara batubara halus alat utama yang digunakan yaitu
Classifying Cyclone dan Spiral dengan menggunakan media berupa air.
4. Pada Dense Medium Cyclone material dengan density lebih rendah dari media
pemisah dalam hal ini batubara akan keluar sebagai produk overflow sedangkan
material pengotor akan keluar sebagai produk underflow karena mempunyai density
lebih tinggi dari media pemisah yang berupa larutan magnetite.
5. Pada Classifying Cyclone material yang didominasi oleh partikel kasar dengan
konsentrasi padatan tinggi merupakan underflow sedangkan material yang
didominasi oleh partikel halus dengan konsentrasi padatan rendah merupakan
overflow.
35
6. Underflow dari classifying cyclone mempunyai tiga model operasi yaitu :
a. Dialirkan ke fine discard dewatering screen
b. Dialirkan ke Spiral
c. Dialirkan ke fine clean coal dewatering screen
7. Overflow Classifying Cyclone akan diteruskan ke fine screen product yang akhirnya
menjadi product bersama dengan batubara kasar.
8. Proses pengambilan kembali magnetite yang terdapat dalam larutan magnetite
yaitu:
a. Primary Magnetic Separator yang menggunakan dua buah drum separator
b. Secondary Magnetite Separator yang menggunakan satu buah drum separator
9. Recovery sistem magnetite juga dilakukan di Drain and Rinse Coal Screen untuk
batubara bersih dan Drain and Rinse Discard Screen untuk material pengotor.
10. Proses pengolahan batubara kotor di CPP ada dua yaitu :
a. Proses pengolahan batubara halus
b. Proses pengolahan batubara kasar
11. Proses pengolahan batubara kotor pada washing plant mengalami pemisahan
berdasarkan ukurannya di desliming screen untuk mendapatkan material kasar
(0,75-50 mm), material halus (<0,75) dan material oversize dengan ukuran >50 mm
dalam jumlah kecil yang akan dibuang ke tambang.