ASH ANALYSIS

Ash Analysis

Salah satu faktor penting pada pemakaian batubara dan kokas dalam industri adalah sifat mineralnya pada proses pembakaran. Dengan mengetahui sifat-sifat tersebut, proses pemakaian batubara dapat dirancang sedemikian rupa sehingga masalah yang mungkin timbul dapat diantisipasi dengan baik, misalnya masalah penanganan dan pembuangan ash (abu), fly ash (partikel abu halus yang ikut terbang bersama-sama asap dan sisa pembakaran lainnya), clinker, dan slag (cairan kerak).  Selain itu faktor ini sering juga sering dipergunakan sebagai arahan dalam memilih bahan bakar batubara yang cocok untuk suatu industri.

Penggambaran sifat ini, secara kuantitatif dilakukan dengan cara menghitung rasio kelompok unsur tertentu yang terkandung dalam batubara, yang mana kemudian dikenal dengan istilah slagging dan fouling factor.

Slagging adalah masalah yang timbul pada proses pembakaran batubara dimana abunya meleleh dan membentuk kerak yang menempel pada dinding dalam ruang pembakaran dan pada pipa-pipa superheater yang berjarak renggang, yang sulit untuk dibersihkan sehingga mengakibatkan berkurangnya penyaluran panas.

Fouling adalah masalah yang timbul pada proses pembakaran dimana abu halus yang mengandung sodium menguap bersama-sama sulphur dan berakibat sama seperti slagging.

 Slagging/fouling factor adalah sebuah indeks yang dihitung baik dari data ash analysis maupun dari data ash fusion temperature yang dapat memberikan indikasi seberapa jauh kecenderungan batubara tersebut menimbulkan masalah slagging/fouling selama proses pembakaran.

Ash sebagian besar terdiri dari oksida silikon, aluminium, besi, kalsium, magnesium, titan, mangan, dan logam alkali. Sebagian di antaranya terikat sebagai silikat, sulfat, dan posfat. Komposisi ash batubara tidak sama dengan komposisi mineralnya tetapi dapat menggambarkan komposisi mineralnya.

Total hasil analisis ini harus 100+2%. Hasil analisis seharusnya dilaporkan dalam basis “Ignited at 800^oC”, tetapi banyak orang yang melaporkan hasil analisis ini tanpa mencantumkan basisnya.

Di pabrik semen, yang menggunakan batubara sebagai bahan bakar, data komposisi abu batubara sangat berguna untuk menghitung kontribusi unsur-unsur yang terdapat dalam abu batubara tersebut terhadap produk semen yang dihasilkan. Data komposisi abu batubara juga berguna sebagai penunjuk kemungkinan dipergunakannya abu tersebut sebagai bahan baku produk sampingan, misalnya batako.

Komposisi ash suatu batubara erat hubungannya dengan ash fusion temperature-nya. Ash yang mengandung oksida besi, kalsium, magnesium, natrium, dan kalium yang tinggi umumnya mempunyai ash fusion temperature yang rendah, sedangkan ash yang mengandung silika, aluminium, dan titan yang tinggi umumnya mempunyai ash fusion temperature yang tinggi. Namun apabila kandungan silika tinggi sekali, ash fusion temperature-nya justru rendah.

Contoh abu batubara yang diperlukan untuk ash analysis dengan metode Atomic Absorption sebanyak 0.400+0.0010 gram (duplo). Untuk mengantisipasi kemungkinan adanya pengulangan analisis, penyediaan 1.0 gram abu sangatlah bijaksana. Contoh abu dibuat di laboratorium dengan hati-hati agar abu yang terbentuk benar-benar telah terabukan dengan baik. Untuk analisis dengan metode X-Ray Spectometry diperlukan contoh yang lebih banyak.

Tabel V.1

Komposisi Karakteristik

Abu Batubara dan Kokas Inggris

Elemen	Rumus Kimia	Rentang (%)
Silica	SiO2	15 – 55
Alumina	Al2O3	10 – 40
Ferric oxide	Fe2O3	1 – 40
Calcium oxide	CaO	1 – 25
Magnesium oxide	MgO	0.5 – 5
Sodium oxide	Na2O	0 – 8
Potassium oxide	K2O	0 – 5
Titanium oxide	TiO2	0 – 3
Manganese oxide	Mn3O4	0 – 1
Sulphate	SO3	0 – 12
Phospate	P2O5	0 – 3