UJI MEKANIK BATUBARA

Selain analisis kimia, juga dilakukan  sejumlah tes untuk menentukan parameter fisik batubara, seperti  uji densitas relatif , distribusi ukuran partikel, dll.

1. Densitas relatif:

Densitas relatif batubara tergantung pada rank dan  mineral pengotornya. Data densitas relatif diperlukan untuk membuat sampel komposit dalam menentukan banyaknya asap (seam). Selain itu diperlukan juga sebagai faktor penting dalam mengubah cadangan batubara dari unit volume menjadi unit massa.

Penentuan dilakukan dengan menghitung banyaknya kehilangan berat pada saat dicelupkan ke dalam air. Cara terbaik adalah dari data berat batubara dengan menggunakan piknometer. Grafik di bawah ini memberikan hubungan antara densitas relatif terhadap kandungan abu untuk batubara dan serpih karbon di cekunagn Agades.

2. Distribusi Ukuran Partikel:

Distribusi ukuran pertikal pada batubara yang rusak tergantung pada metode penambangan, cara penanganannya, serta derajat perekahan material tersebut. Distribusi ukuran merupakan faktor kritis yang dapat menunjukkan bagian tumbuhan penyusunnya. Penentuan dilakukan dengan metode ayakan. Grafik data pengeplotan menghasilkan data rata-rata ukuran partikel dan derajat keseragaman partikel.

3. Uji Pengapungan (Float-sink testing):

Uji ini dilakukan untuk menentukan distribusi densitas partikel sampel dengan cara mencelupkan sampel batubara ke dalam larutan yang diketahui densitas relatif. Selain itu dilakukan juga penelitian lain seperti penghitungan energi spesifik.

Larutan yang digunakan biasanya mempunyai densitas berkisar antara 1,3 – 2,0. Campuran larutan organik ini antara lain tetrabromoethane (R.D.2,89), perchlorethylene (R.D.1,60), dan Toluena (R.D.1,60) yang sering digunakan karena viscositasnya rendah dan sifat pengeringan yang baik.  

Grafik yang diplot menunjukkan persentase material yang mengapung dan yang tenggelam yang dihitung dalam basis kumulatif. Akhirnya dapat digunakan untuk menentukan fraksi pengapungan dengan kandungan spesifik abu.

4. Uji Kerusakan Serpih (Shale breakdown test):

Ada beberapa masalah pada saat ekstraksi batubara, misalnya akibat pengotor (abu,dll) yang biasanya diakibat oleh hadirnya mineral lempung, contoh montmorilonit pada komponen non-batubara. Jumlah shale breakdown didapat dari proporsi material yang ditentukan dengan analisis sedimentasi residu. 

UJI LAINNYA UNTUK KARBONISASI

Karbonisasi adalah proses pemanasan batubara pada  temperatur beberapa ratus derajat untuk menghasilkan material-material:

1. Padatan yang mengalami pengayaan karbon yang disebut coke.
2. Larutan yang merupakan campuran hidrokarbon “tar” dan amoniacal liquor.
3. Hidrokarbon lain dalam bentuk gas yang didinginkam ke temperatur normal.

1. Free Swelling Index:

Tes ini dilakukan untuk menentukan angka peleburan dengan cara memanaskan sejumlah sampel pada temperatur peleburan normal (kira-kira 800°C). Setelah pemanasan atau sampai semua semua volatile dikelurkan, sejumlah coke tersisa dari peleburan. Swelling number dipengaruhi oleh distribusi ukuran partikel dan kecepatan pemanasan.

2. Tes karbonisasi Gray-King dan tipe coke:

Tes Gray-King menentukan jumlah padatan, larutan dan gas yang diproduksikan akibat karbonisasi. Tes dilakukan dengan memenaskan sampel didalam tabung tertutup dari temperatur 300°C menjadi 600°C selama 1 jam untuk karbonisasi temperatur rendah atau dari 300°C menjadi 900°C selama 2 jam untuk karbonisasi temperatur tinggi.    

3. Tes Karbonisasi Fischer:

Prinsipnya sama dengan metode Gray-King, perbedaan terletak pada peralatan dan kecepatan pemanasan. Pemanasan dilakukan di dalam tabung alumunium selama 80 menit. Tar dan liquor dikondensasikan ke dalam air dingin. Akhirnya didapatkan persentase coke, tar dan, air sedangkan jumlah gas didapat dengan cara mengurangkannya. Tes Fischer umum digunakan untuk batubara rank rendah (brown coal dan lignit) untuk karbonisasi temperatur rendah.   

Data perbandingan Tes Gray-King dan Fischer:

4. Plastometer Gieseler:

Plastometer Gieseler adalah viskometer yang memantau viscositas sampel batubara yang telah dileburkan. Dari tes ini direkam data-data sbb:

1. Initial softening temperature.
2. Temperatur viscositas maksimum
3. Viskositas maksimum.
4. Temperatur pemadatan resolidifiation temperatur.

5. Indeks Roga:

Indeks Roga menyatakan caking capacity. Ditentukan dengan cara memanaskan  1 gram sampel batubara yang dicampur dengan 5 gram antrasit pada 850°C selama 15 menit.

6. Tes lain yang dilakukan:

Biasanya dilakukan untuk menentukan:

1. Komposisi kimia (analisis proksimat, total belerang, analisis abu,dll)
2. Parameter fisik (distribusi ukuran, densitas relatif)
3. Uji kekuatan.
4. Tes Metalurgi.