Laporan Tetap Preparasi Sampel [PDF]

Citation preview

LAPORAN TETAP PRAKTIKUM ANALISIS BATUBARA



Preparasi Sampel



Disusun Oleh: Kelompok 2 ( Dua ) Henny Komala Sari Sibarani



0612 4041 1470



Khusnul Khotimah



0612 4041 1471



Lis Ocktty Zahara Pamoga



0612 4041 1472



M. Faisal Abdauth



0612 4041 1473



Muh. Isnanto Wisnu W.



0612 4041 1476



Muhammad Ridho Husaini



0612 4041 1478



Kelas



: 3 EGA



Dosen Pembimbing



: Ir. Sutini Pujiastuti Lestari,M.T



POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2013



PREPARASI SAMPEL I.



TUJUAN PERCOBAAN Setelah melakukan percobaan, mahasiswa mampu :  Menjelaskan pengertian dan peranan preparasi sampel sebelum analisis batubara  Melakukan preparasi sampel menggunakan alat dengan baik dan benar



II.











ALAT DAN BAHAN Alat yang Digunakan : 1. Disc Pulverizer 2. Sieve Shaker 3. Neraca AnalitikPlastik 4. Kantong Bahan yang Digunakan : Batubara ( Air Dry Basis ) 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 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 sample 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 dalam jangka waktu short term. Pit sampling ini juga dapat dilakukan dengan pemboran juga 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 spesifikasi 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 Materials), 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; a. Manual sampling b. Mechanikal sampling Sedangkan berdasarkan teknis pengambilannya Sampling dapat dibagi menjadi beberapa golongan sebagai berikut;



Core Sampling o Exploration sampling o Deep drilling o Shalow drilling o Pit sample o Pit drilling Channel sampling o Explorasi sampling o Outcrop sampling o Pit sampling o Seam face sampling Bulk sampling o Stasionary sampling o Stockpile sampling o Wagon sampling o Coal truck sampling Moving sampling o Cross belt sampling o Stop belt sampling



o Falling stream sampling o Moving bucket sampling. 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 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.



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



Tabel hubungan antara ukuran sampel dan berat minimal setelah pembagian 95 % lolos ayakan Tyler



4 mesh 8 mesh 20 mesh 60 mesh



ASTM



No. 4 No. 8 No.20 No. 60



Pembagian Sampel Sampai Std. Amerika



4,75 mm 2,36 mm 8,50 Mm 250 Mm



Berat Minimal Batubara Batubara Bersih



Kotor



(Clean Coal) 2000 500 250 50



(Raw Coal) 4000 1000 500 50



IV.



PROSEDUR KERJA Bagian I 1. Menghaluskan batubara yang telah dikeringkan ke dalam disc pulve sizer 2. Menimbang sampel batubara untuk menentujkan berat awal sebelum pembagian sampel 3. Memasukkan sampel batubara ke dalam sieve shaker untuk pengayakan sampel berukuran 20 mesh, 170 mesh, 200 mesh 4. Menimbang sampel hasil ukuran -20 +60 mesh, -60+170 mesh, -170.+200 mesh dan -200 mesh Bagian II Berdasarkan ASTM D 2013-04 1. Menimbang sampel batubara yang diterima secepatnya dalam pan pengering 2. Mengeringkan pada suhu kamar / dalam oven pengering pada suhu 15 – 20 0 C di atas suhu kamar (max. 400C) 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. Penentuan kadar lengas sisa sampel ukuran –60 mesh Penetapan kadar lengas sisa dari sampel ukuran -60mesh, dikerjakan sesuai dengan penetapan kadar lengas sisa di atas, yaitu dengan menimbang 1 gr sampel batubara tersebut kemudian dipanaskan dalam oven pengering pada suhu 110 0C selama 1 jam. V.



DATA PENGAMATAN



Wo ( gr )



Ukuran Sampel



W1 ( gr )



% tertahan



Total berat



+ 20 mesh -20 +60 mesh -60 +170 mesh -170 +200 mesh -200 mesh TOTAL



500 gr 200 gr 100 gr 20 gr 30 gr 850 gr



58,82% 23,53% 11,76% 2,35% 3,53% 100%



sampel 850 gr 850 gr



VI.



PERHITUNGAN



% kumulatif bebas 41,18% 17,65% 5,88% 3,53%



1. Penentuan % sampel yang tertahan 



Sampel ukuran 20 mesh ( + 20 mesh ) Berat ( +20 ) % tertahan = Berat Total x 100 %



= 



500 x 100 850



Sampel ukuran 60 mesh ( - 20 + 60 mesh ) Berat ( +60 ) % tertahan = Berat Total x 100 % 200 x 100 = 850







100 x 100 850



% = 11,76%



Sampel ukuran 200 mesh ( -170 +200 mesh ) Berat ( +200 ) % tertahan = Berat Total x 100 %



= 



% = 23,53%



Sampel ukuran 170 mesh ( -60 +170 mesh ) Berat ( +170 ) % tertahan = Berat Total x 100 %



= 



% = 58,82%



20 x 100 850



% = 2,35%



Sampel ukuran lolos 200 mesh ( -200 mesh ) Berat (−200 ) % tertahan = Berat Total x 100 %



=



30 x 100 850



2. Penentuan % kumulatif lolos



% = 3,53%







Sampel ukuran 20 mesh (-20 + 60 mesh ) Wtotal−W (+20) x 100 % kumulatif lolos = W Total



= 



% = 41,18%



Sampel ukuran 60 mesh (-60 + 170 mesh ) Wtotal−{W ( +20 ) +W (−20+60 ) } x 100 % kumulatif lolos = W Total



= 



850−500 x 100 850



850−{500+ 200} x 100 850



% = 17,65%



Sampel ukuran 170 mesh (-170 + 200 mesh ) % kumulatif lolos = Wtotal−{W ( +20 ) +W (−20+60 ) +W (−60+ 170)} x 100 W Total



= 



% = 5,88%



Sampel ukuran 200 mesh (-200 mesh ) % kumulatif lolos Wtotal−{W (+ 20)+W (−20+60 ) +W (−60+170 ) +W (−170+ 200) x 100 = W Total



=



VII.



850−(500+200+100) x 100 850



850−(500+200+100+20) x 100 850



ANALISA DATA



% = 3,53%



Pada percobaan ini dilakukan preparasi sampel pada batubara. Hali ini sangat penting dilakukan sebelum melakukan analisis batubara, karena di setiap bagian pada batubara tidak sam kandungannya, sehingga tidak dapat mewakili sampel asalnya. Jadi analisanya dapat memuaskan. Adanya batubara yang tersedia dalam kondisi kering ( air dry basis) yang diperhalus ukuran bogkahan batubara dengan alat disc pulverizer. Hal ini dimaksudkan untuk dapat memperkecil ukuran butiran. Berat sampel awal sebesar 850 gr, dilakukan pengayakan mulai dari ukuran +20 mesh, -20 + 60 mesh, -60 + 170 mesh, -170 + 200 mesh, -200 mesh,. Tanda (+) menunjukkan sampel tertahan dan tanda (-) menunjukkan sampel lolos. Berat totalnya setelah pengayakan masih 850 gr. Ini menunjukkan input output sampel sama. Dalam hal ini perlu diperhatikan sisa-sisa sampel yang masih melekat pada ayakan yang berpotensi mengurangi berat sampel setelah pengayakan, sehingga input output sampel tidak sama. Pada ayakan dengan ukuran sampel 20 mesh, 60 mesh, 170 mesh dan 200 mesh, % sampel yang tertahan dan % kumulatif yang dapat lolos akan semakin kecil seiring meningkatnya ukuran sampel. Hal ini disebabkan lubang ukuran ayakan pada sieve shaker memiliki lubang per satuan mm yang semakin kecil, sehingga sampel yang tersaring juga akan memiliki ukuran semakin kecil tanpa mengubah kualitas batubara untuk dipersiapkan pada analisa batubara selanjutnya.



VIII.



KESIMPULAN Berdasarkan percobaan, didapatkan kesimpulan bahwa :



1. a. b. c. d. e.



Ukuran sampel yang dihasilkan antara lain, +20 mesh menghasilkan % tertahan 58,82% -20 +60 mesh memiliki % tertahan 23,53% dan % kumulatif lolos 41,18% -60 +170 mesh memiliki % tertahan 11,76% dan % kumulatif lolos 17,65% -170 +200 mesh memiliki % tertahan 2,35% dan % kumulatif lolos 5,88% -200 mesh memiliki % tertahan 3,53% dan % kumulatif lolos 3,55%



2. a. b. c.



Tahapan dalam preparasi sampel yaitu : Pengeringan sampel Pengecilan ukuran butir sampel Pengadukan sampel



d. Pembagian sampel



DAFTAR PUSTAKA Jobsheet Praktikum Analisa Batubara. 2013. Palembang : Polsri http://indah4din4t4.wordpress.com/category/batubara/ http://id.scribd.com/doc/130183848/laporan-batubara http://rismayantianalisabatubara.blogspot.com/2012/02/laporan-analisa-batubaradi-ptjembayan.html



GAMBAR ALAT 1. Preparasi Sampel



Disc Pulverizer



sieve shaker



2. Pengujian Sampel ( analisa Proksimat)



cawan crusible



cawan penjepit dan pengaduk



Oven Pengering