Karakteristik Overburden Batubara

Lapisan Tanah Penutup (Overburden) adalah semua lapisan tanah/batuan yang berada di atas dan langsung menutupi lapisan bahan galian berharga sehingga sehingga perlu disingkirkan terlebih dahulu sebelum dapat menggali bahan galian berharga tersebut. Lapisan tanah penutup yang dapat ditemui umumnya dikelompokkan menjadi beberapa sifat yaitu (Peurifoy, R. L., 1970, “Construction, Planning, Equpment and Methods”, Second Edition, Mc Graw-Hill, Kogakusha Ltd, Texas):

1. Matrial yang sangat mudah digali (sangat lunak)

a. Material yang mengandung sedikit air, misalnya pasir, tanah biasa, kerikil, campuran pasir dengan tanah biasa.

b. Material yang banyak mengadung air, misalnya pasir lempungan, lempung pasiran, lumpur dan pasir yang banyak mengandung air (quick sand).

2. Material yang lebih keras (lunak)

Misalnya tanah biasa yang bercampur kerikil, pasir yang bercampur dengan kerikil, pasir yang kasar.

3. Material yang setengah keras (sedang)

Misalnya batubara, shale (clay yang sudah mulai kompak), batuan kerikil yang mengalami sementasi dan pengompakan, batuan beku yang sudah mulai lapuk, dan batuan-batuan beku yang mengalami banyak rekahan-rekahan.

4. Material yang keras

Misalnya sandstone, limestone, slate, vulcanic tuff, batuan beku yang mulai lapuk, mineral-mineral penyusn batuan yang telah mengalami sementasi dan pengompakan.

5. Material sangat keras

Misalnya batuan-batuan beku dan batuan-batuan metamorf, contohnya granit, andesit, slate, kwarsit dan sebagiannya.

6. Batuan yang masit

Yaitu batuan-batuan yang sangat keras dan kompak seperti bantuan beku berbutir halus.

Berdasarkan sifat-sifat tersebut, metode pengupasan tanah penutup dapat dikelompokkan sebagai berikut³⁾.

1. Material yang sangat lunak dapat dilakukan dengan menggunakan Excavator backhoe, dragline, power shovel dan lain-lain, tidak perlu dilakukan peledakan.
2. Material yang setengah keras, umumnya dibonkar terlebih dahulu dengan menggunakan ripper.
3. Material yang keras, pembongkarannya dilakukan dengan penggaruan, atau peledakan.
4. Material yang sangat keras – masif, tidak dapat digali dengan alat gali sehingga harus dilakukan peledakan.

Sulfur pada Batubara

Mineral Meter = 1,08 A + 0,55 S

S = Sulfur

Sulfur dalam batubara berbentuk

1. Pyrite (FeS2) 20%-30%

2. Sulfat (FeSO2, BaSO4, dll) sangat sedikit terdapat padat batubara

3. Organik (rantai karbon) 20%-80%

Sulfat merugiakn karena

1. Semakin tinggi sulfat semakin rendah nilai kalori.

2. Secara teknik menghambat pembakaran menimbulkan kerak.

3. Masalah lingkungan hujan asalam.

Menghilangkan sulfur dapat dilakukan dengan

1. Dengan cara fisik yaitu dengan cara pencucian seperti sparasi. (efektif)

2. Cara kimia dengan dengan larutan Hen (mahal)

3. Cara Biologi dengan menggunakan bakteri Thiobacillos Ferrisida (tidak efektif karena lambat)

Sulfur pada batubara rata-rata kurang dari 1%

untuk menanggulangi pencemaran batubara akibat sulfur dapt dilakukan dengan

1. Pencucian

2. Memasang ESP (Electriostate Precipitation) penangkap debu terbang, FGD (Flue Gas Desulfosisation) penangkap SOx pada cerobong.

Botom Ash dan Fly Ash

Botom Ash adalah abu hasil pembakaran batubara yang jatuh kebawah permukaan burner.

Fly Ash adalah abu hasil pembakaran batubara yang terbang melalui cerobong. fly ash biasanya terjadi akibat ukuran butir dari umpan batubara yang terlalu kecil.

jumlah Botom ash lebih banyak daripada jumlah fly ash.

namun fly ash lebih berbahaya terhadap lingkungan daripada botom ash, karena fly ash akan terbawa udara dan sulit dikendalikan.

fly ash terdiri dari

1. Char adalah butiran-butiran halus terbang menyala saat dilakukan pembakaran

2. Smog adalah asap yang ditimbulkan oleh pembakaran mengandung H2O, CO2, dll

3. Unburn carbon adalah batubara halus yang tidak terbakar namun keluar melalui cerobong.

selain mengakibatkan pencemaran lingkungan fly ash juga dapat mengakibatkan Smtering/klingker/kerak yang dapat mengakibatkan PLTU harus dilakukan pembersihan.

Pembersihan kerak tersebut dibersihakan dengan Short Blower yaitu dengan disemprotkan dengan air panas. Saat melakukan pembersihan tersebut PLTU harus melakukan shut down.

oleh sebab itu PLTU harus memiliki lebih dari satu pembangkit, jika terjadi shut down maka pembangkit harus dimatikan.

sebagai contoh PLTU 2 x 100 MW berarti PLTU tersebut memiliki 2 pembangkit dimana setiap pembangkit memiliki kapasitas 100 MW.

Slagging Coal dan Non Slagging Coal

Berdasarkan jenis abunya yang dapat melebur, batubara dibagi menjadi dua yaitu Slagging coal dan Non Slagging coal.

Slagging coal adalah batubara yang memiliki abu yang meleleh saat dilakukan pemanasan pada suhu 1600 0C. dengan kata lain abunya akan mengalir saat dilakukan proses pembakaran di dalam burner PLTU.

Non Slagging coal adalah batubara yang memiliki abu yang tidak meleleh saat dilakukan pemanasan pada suhu 1600 oC. dengan kata lain abunya tidak mengalir saat dilakukan proses pembakaran didalam burner PLTU.

untuk menentukan batubara tersebut slagging coal atau bukan dilakukan analisa uji abu.

1. Ash Content, uji abu yang bertujuan untuk menentukan unsur apa saja yang terdapat pada abu batubara

2. AFT (Ash Fushion Temperature), uji abu yang bertujuan untuk mengetahui titik lebur abu batubara. Jika abu batubara tersebut memiliki AFT dibawah 1600 oC maka batubara tersebut tergolong Slagging Coal, Jika batubara tersebut memiliki AFT diatas 1600 oC maka batubara tersebut termasuk golongan Non Slaging Coal.

pada saat pemanasan pada suhu 1600 oC abu batubara akan membentuk tiga bentuk yaitu:

- Spherieil

- Hemisphere

- Cair

3. Ash Analisis, uji batubara yang bertujuan untuk mengetahui jumlah kandungan masing-masing unsur pada batubara.

beberapa unsur yang terdapat pada batubara yaitu: Si, Al, Fe, Ti, Mn, Ca, Mg, Na, K, P, S

Beberapa rasio pada abu yang dapat digunakan sebagai indikator apakah batubara tersebut Slangging Coal atau tidak yaitu

1. Silica Ratio = _________SiO2___________

SiO2 + Fe2O3 + CaO +MgO

= 0,4 s/d 0,8

Untuk Slangging Coal, Silica Ratio-nya lebih besar dari 0,4 (>0,4)

2. Base to Aid Ratio = Fe2O3 +CaO + MgO + Na2O + K2O

SiO2 + Al2O3 + TiO2

= 0,5 s/d 0,9

Untuk Slangging Coal, Base to Aid Ratio-nya lebih kecil dari 0,6 (<0,6)

3. Dolomite Ratio = _________CaO+MgO___________

Fe2O3 + CaO + MgO + NaO + K2O

= 0,5 s/d 0,9

Untuk Slangging Coal, Dolomite Ratio-nya lebih kecil dari 0,6 (<0,6)

4. Ferrite Ratio = _______Fe2O3_________

Fe2O3 + 1,11 FeO + 1,43 Fe

= 0,1 s/d 0,8

Untuk Slangging Coal, Ferrite Ratio-nya lebih kecil dari 0,1 (<0,1)

Viskositas slag abu batubara yang biasa dibutuhkan adalah 250 cp