PREPARASI SAMPEL I.
TUJUAN PERCOBAAN Setelah melakukan percobaan, mahasiswa mampu : 1. Menjelaskan pengertian dan peranan preparasi sampel sebelum analisis batubara 2. Melakukan preparasi sampel menggunakan alat dengan baik dan benar
II.
ALAT DAN BAHAN 2.1 Alat yang Digunakan : 1. Alat Grinding 2. Oven 3. Cawan Porselen 4. Penjepit Porselen 5. Neraca Analitik 6. Desikator
2.2 Bahan yang Digunakan : Batubara Berbagai Peringkat (Antrasit, Bituminus, Sub bituminus, Lignit)
III.
DASAR TEORI
Preparasi Sampel
Preparasi sample adalah pengurangan massa dan ukuran dari gross sample sampai pada massa dan ukuran yang cocok cocok untuk analisa di Laboratorium. Tahap-tahap preparasi sample adalah sebagai berikut : 1.Pengeringan udara/Air Drying Pengeringan udara pada gross sample dilakukan jika sample tersebut terlalu basah untuk diproses tanpa menghilangnya moisture atau yang menyebabkan timbulnya kesulitan pada crusher atau mill. Pengeringan udara dilakukan pada suhu ambient sampai suhu maksimum yang dapat diterima yaitu 400C. Waktu yang diperlukan untuk pengeringan ini bervariasi tergantung dari typical batubara yang akan dipreparasi, hanya prinsipnya batubara dijaga agar tidak mengalami oksidasi saat pengeringan. 2. Pengecilan ukuran butir Pengecilan ukuran butir adalah proses pengurangan ukuran atas sample tanpa menyebabkan perubahan apapun pada massa sample. Contoh alat mekanis untuk melakukan pengecilan ukuran butir adalah : - Jaw Crusher
- Rolls Crusher - Swing Hammer Mills Jaw Crusher atau Roll Crusher biasa digunakan untuk mengurangi ukuran butir dari 50 mm sampai 11,2 mm; 4,75 mm atau 2,36 mm. Roll Crusher lebih direkomendasikan untuk jumlah/massa sample yang besar. Swing Hammer Mill digunakan untuk menggerus sample sampai ukuran 0,2 mm yang akan digunakan untuk sample yang akan dianalisa di Laboratorium. 3.Mixing atau Pencampuran Mixing / pencampuran adalah proses pengadukan sample agar diperoleh sample yang homogen. Pencampuran dapat dilakukan dengan dua cara yaitu : a.Metode manual ; menggunakan riffle atau dengan membentuk dan membentuk kembali timbunan berbentuk kerucut b.Metode Mekanis : menggunakan Alat Rotary Sample Divider (RSD) 4.Pembagian atau Dividing Proses untuk mendapatkan sample yang representatif dari gross sa mple tanpa memperkecil ukuran butir. Sebagai aturan umum, pengurangan sample ini harus dilakukan dengan melakukan pembagian sample. Pembagian dilakukan dengan metode manual (riffling atau metode increment manual) dan metode mekanis (Rotary Sample Divider) SAMPLING
Sampling secara umum dapat didefinisikan sebagai; “ Suatu proses pengambilan sebagian kecil contoh dari suatu material sehingga karakteristik contoh material tersebut mewakili keseluruhan material”. Didalam industri pertambangan batubara, sampling merupakan hal yang sangat penting, karena merupakan proses yang sangat vital dalam menentukan karakteristik batubara tersebut. Dalam tahap explorasi, karakteristik batubara merupakan salah satu penentu dalam study kelayakan apakah batubara tersebut cukup ekonomis untuk ditambang atau tidak. Begitu pun dalam tahap produksi dan pengapalan atau penjualan batubara tersebut karakteristik dijadikan acuan dalam menentukan harga batubara. Secara garis besar sampling dibagai menjadi 4 golongan dilihat dari tempat pengambilan dimana batubara berada dan tujuannya yaitu; Explorasi sampling, Pit sampling, Production sampling, dan loading sampling (barging dan transhipment) Explorasi sampling dilakukan pada tahap awal pendeteksian kualitas batubara baik dengan cara channel sampling pada outcrop atau lebih detail lagi dengan cara pemboran atau drilling. Tujuan dari sampling di tahap ini adalah untuk menentukan karakteristik
batubara secara global yang merupakan pendeteksian awal batubara yang akan di exploitasi. Pit sampling dilakukan setelah explorasi bahkan bisa hampir bersamaan dengan progress tambang didalam satu pit atau block penambangan dengan tujuan lebih mendetailkan data yang sudah ada pada tahap explorasi. Pit sampling ini dilakukan oleh pit control untuk mengetahui kualitas batubara yang segera akan ditambang, jadi lebih ditujukan untuk mengkontrol kualitas batubara yang akan ditambang dala m jangka waktu short term. Pit sampling ini juga dapat dilakukan dengan pemboran j uga dengan channel pada face penambangan kalau diperlukan untuk mengecek kualitas batubara yang dalam progress ditambang. Production sampling ; dilakukan setelah batubara di proses di prosesing plant dimana proses ini dapat merupakan penggilingan (crushing) pencucian (washing), penyetokan dan lain-lain. Tujuannya adalah mengetahui secara pasti kualitas batubara yang akan di jual atau dikirim ke pembeli supaya kualitasnya sesuai dengan spe sifikasi yang ditentukan dan telah disepakati oleh kedua belah pihak. Dengan diketahuinya kualitas batubara di stockpile atau di penyimpanan sementara kita dapat menentukan batubara yang mana yang cocok untuk dikirim ke Buyer tertentu dengan spesifikasi batubara tertentu pula. Baik dengan cara mencampur (blending) batubara-batubara yang ada di stockpile atau pun dengan single source dengan memilih kualitas yang sesuai. Loading Sampling ; Dilakukan pada saat batubara dimuat dan dikirim ke pembeli baik menggunakan barge maupun menggunakan kapal. Biasanya dilakukan oleh independent company karena kualitas yang ditentukan harus diakui dan dipercaya oleh penjual (Shipper) dan pembeli (Buyer). Tujuannya adalah menentukan secara pasti kualitas batubara yang dijual yang nantinya akan menentukan harga batubara itu sendiri karena ada beberapa parameter yang sifatnya fleksibel sehingga harganya pun fleksibel tergantung kualitas actual pada saat batubara dikapalkan. Sampling, preparasi dan analisa sample batubara dengan berbagai tujuan seperti telah dijelaskan di atas,dilakukan dengan menggunakan standard – standard yang telah ada. Dimana pemilihannya tergantung keperluannya, biasanya tergantung permintaan pembeli atau calon pembeli batubara. Standard yang sering digunakan untuk keperluan tersebut diantaranya ; ASTM (American Society for Testing and Materi als), AS (Australian Standard), Internasional Standard, British Standard, dan banyak lagi yang lainnya yang berlaku baik di kawasan regional maupun internasional. Berdasarkan metoda pelaksanaannya sampling dapat dibagi menjadi dua golongan yaitu; 1. Manual sampling 2. Mechanikal sampling Sedangkan berdasarkan teknis pengambilannya Sampling dapat dibagi menjadi beberapa golongan sebagai berikut;
Core Sampling - Exploration sampling - Deep drilling - Shalow drilling - Pit sample - Pit drilling Channel sampling - Explorasi sampling - Outcrop sampling - Pit sampling - Seam face sampling Bulk sampling - Stasionary sampling - Stockpile sampling - Wagon sampling - Coal truck sampling, Dll. Moving sampling - Cross belt sampling - Stop belt sampling - Falling stream sampling - Moving bucket sampling, DLL.
Sampling batubara merupakan sampling yang tersulit dari semua sampling solid material. Hal ini dikarenakan batubara merupakan heterogen solid material. Selain itu parameter yang ditentukan dari batubara memeliki sifat-sifat penyebaran yang bervariasi. Oleh karena itu dalam melakukan sampling batubara harus betul-betul mengikuti kaidah-kaidah atau standard yang digunakan. Ada 3 faktor yang menentukan bahwa suatu sample dapat dikatakan representative atau tidak, yaitu : 1. Teknik pengambilan sample dan alat yang digunakan 2. Massa /jumlah sample yang diambil 3. Periode atau interval pengambilan. Untuk memperoleh sample yang representative, maka ketiga faktor diatas harus dilakukan dengan baik menurut standard yang digunakan.
Teknik Pengambilan dan Alat yang digunakan
a. Teknik pengambilan sample Teknik pengambilan sample harus ditentukan dan disesuaikan dengan kondisi material yang akan diambil dan alat yang digunakan. Teknik pengambilan sample yang salah, akan menyebabkan hasil dari sample tersebut bias. Teknik sampling harus betul betul diperhatikan terutama pada sampling secara manual. Sebagai contoh, dalam pengambilan sample dari falling stream, shovel atau ladle yang digunakan harus masuk ke seluruh stream batubara. Apabila hanya sebagian stream yang diambil maka sample yang diperoleh akan bias. Selain itu yang perlu diperhatikan adalah muatan sample dalam ladle. Ladle harus terisi sample secukupnya dan tidak boleh berlebihan (overfill). Pengambilan sample yang overfill juga akan menyebabkan bias, karena partikel yang besar besar akan jatuh, dan sebagian besar sample yang terambil adalah fine coal. Jadi teknik pengambilan sample harus disesuaikan dengan situasi, kondisi, batubara yang akan diambil samplenya. Seorang sampler yang profesional harus menguasai teknik sampling yang disesuaikan dengan situasi dan kondisi batubara yang akan diambil samplenya. b. Alat yang digunakan Selain teknik pengambilan sample, yang tak kalah pentingnya yang harus diperhatikan adalah alat yang digunakan untuk mengambil sample tersebut. Alat yang digunakan untuk melakukan sampling memiliki ukuran dan bentuk yang ditentukan oleh standard. Penggunaan alat yang tidak sesuai dengan standard, akan mengakibatkan bias pada sample yang diperoleh dan akan menyebabkan kesalahan pada hasil analisanya. Ada 5 jenis alat untuk pengambilan sample secara manual yang biasanya digunakan yaitu : 1.Laddle : Digunakan untuk pengambilan sample dari falling stream 2.Manual Cutter : Digunakan untuk pengambilan sample dari falling stream 3.Scoop : Digunakan untuk pengambilan sample seperti dari bucket WA dsb. 4.Shovel : Digunakan untuk pengambilan sample di stockpile, DT dan lain-lain. 5.Sampling Frame: Digunakan untuk pengambilan sample diatas belt conveyor
IV.
PROSEDUR KERJA
1.
Menimbang sampel batubara yang diterima secepatnya dalam pan pengering
2.
Mengeringkan pada suhu kamar / dalam oven pengering pada suhu 15 – 200 C di atas suhu kamar (max. 40 0C)
3.
Menimbang sampel setiap 1 jam sekali sampai beratnya tetap, perbedaan 0,1 % setiap jam nya (% kehilangan berat = L)
4.
Menggerus sampel smapai lolos ayakan no. 8 pada tabel 11, kemudian campur sampai merata (homogen)
5.
Mengeringkan sampel pada suhu kamar, kemudian menimbang sampai beratnya tetap, perbedaan 0,1 % setiap jam nya (% kehilangan berat = Li)
6.
Melakukan pembagian sampel dengan cara conning dan quartering atau dengan menggunakan splitter atau mechanical divider sesuai tabel 10, dengan menambahkan 500 gr sampel batubara apabila diperlukan untuk kadar lengas sisa.
7.
Memisahkan sampel untuk penetapan kadar lengas sisa sebanyak 50 gr.
V.
DATA PENGAMATAN
No.
Ukuran saringan ( Mesh)
Batubara yang diperoleh ( gr )
1.
-20
+60
51,48
2.
-60
+170
74,35
3.
-170 +200
11,11
4.
-200
17,24
VI.
ANALISA FUNGSI ALAT
Pada percobaan ini, kami melakukan preparasi sampel batubara berdasarkan standar acuan ASTM D2013 / D2013 M-12 sehingga diperoleh sampel dengan berbagai ukuran yang siap untuk di analisis pada percobaan percobaan selanjutnya. Pada percobaan ini, proses preparasi sampel membutuhkan alat berupa Jaw crusher ( mesin pemecah kasar), Pulverizer (mesin penghalus), Sieving ( alat pengayak / pembagi ukuran ) dan neraca alaitik. Jaw crusher berfungsi sebagai pemecah batubara yang besar menjadi lebih kecil dengan cara penekanan, sampel batubara berukuran besar dimasukkan melalui rahang kemudian ditekan oleh 2 dinding berupa dinding diam & dinding gerak, dinding gerak akan bergerak maju mundur membawa sampel yang besar menumbuk dinding yang diam sehingga sampel batubara pecah menjadi lebih kecil dan sampel batubara dapat melalui pulverizer. Pulverizer berfungsi untuk menghaluskan batubara < 4 mesh menjadi ukuran yang lebih kecil / butiran > 4 mesh, sampel batubara yang masih kasar akan melalui celah grinding yang berputar dan menggiling batubara menjadi butiran yang halus > 4 mesh, butiran yang telah halus akan diproses menggunakan alat sieving. Alat sieving berfungsi untuk membagi batubara yang telah di haluskan berdasarkan perbedaan ukuran dengan cara pengayakan menjadi +20 mesh , +60 mesh, + 170 mesh, +200 mesh, -200 mesh yang disusun bertingkat, mesh merupakan ukuran lubang pada ayakan, 20 mesh berarti terdapat 20 lubang pada lebar 1 inchi ayakan, sedangkan tanda (+) untuk menyatakan batubara yang tertahan pada ayakan dan ( - ) untuk menyatakan batubara yang lolos pada ayakan Pada percobaan ini didapatkan +60 mesh 51,48 gr, +170 mesh 74,35 gr, +200 mesh 11,11gr, -200 mesh 17,24 gr, sampel yang telah dibagi selanjutnya akan digunakan untuk analisis pada percobaan percobaan selanjutnya.
VII. KESIMPULAN
Preparasi sampel batubara adalah mempersiapkan cuplikan sampel yang mewakili seluruh sampel asal (original sampler) untuk keperluan analisis
Proses preparasi sampel pada perrcobaan ini membutuhkan peralatan berupa jaw crusher, pulverizer, dan alat sieving
Jaw crusher berfungsi untuk memecah sampel batubara menjadi lebih kecil sehingga sampel batubara dapat melalui pulverizer.
Pulverizer berfungsi untuk menghaluskan batubara < 4 mesh menjadi ukuran yang lebih kecil / butiran > 4 mesh
Alat sieving berfungsi untuk membagi sampel batubara berdasarkan ukurannya menjadi +20 mesh , +60 mesh, + 170 mesh, +200 mesh, -200 mesh
Mesh merupakan ukuran lubang pada ayakan, 20 mesh berarti terdapat 20 lubang pada 1 inchi ayakan
tanda (+) untuk menyatakan batubara yang tertahan pada ayakan dan ( - ) untuk menyatakan batubara yang lolos pada ayakan
VIII. DAFTAR PUSTAKA
Jobsheet. 2016. “Praktikum Analisa Batubara”. Polsri : Palembang. https://www.scribd.com/doc/51220167/PREPARASI-SAMPEL
IX.
GAMBAR ALAT
Pulverizer
Jaw crusher
Alat sieving
Neraca analitik
LAPORAN TETAP PRAKTIKUM ANALISIS BATUBARA PREPARASI SAMPEL
DisusunOleh:Kelompok 3 AlifahRizkyHefyani
061540411905
Depera Agustin
061540411908
HerlinLinia
061540411912
Muhammad Sadikin
061540411919
SusiloEkoPebrianto
061540411925
ZhelinRestiana
061540411592
Kelas
: 3 EGB
DosenPembimbing
: Lety Trisnaliani, S.T., M.T.
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA TAHUN AJARAN 2016
