Cara Mengolah Batu Bara – Batu bara, sebagai salah satu sumber energi fosil utama dunia, telah menjadi andalan berbagai industri energi dunia selama berabad-abad. Seperti pembangkit listrik, komoditas ekspor, produksi semen, dan lain sebagainya. 

Namun, bagaimana sebenarnya batu bara yang kita gunakan sehari-hari dihasilkan? Proses pengolahan batu bara dari tahap penambangan hingga menjadi energi yang menggerakkan berbagai mesin adalah sebuah perjalanan panjang dan kompleks.

Pengertian Batu Bara

Batu bara berasal dari sedimen yang terbentuk dari sisa-sisa tumbuhan yang terakumulasi dan mengalami proses pembusukan dalam kondisi tanpa oksigen (anaerob). Proses ini berlangsung selama jutaan tahun di bawah tekanan dan suhu tinggi hingga menghasilkan batuan padat yang kaya karbon. 

Batu bara adalah sumber energi fosil utama yang digunakan untuk menghasilkan listrik, pemanasan, dan industri. Komposisi kimianya yang kompleks, termasuk karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, dan sulfur, memberikan nilai kalorinya yang tinggi bergantung pada kualitasnya. 

Jenis Batu Bara dan Karakteristiknya

Batu bara memiliki berbagai karakteristik yang menjadikannya sumber daya yang berharga untuk aplikasi energi dan industri. Karakteristik ini meliputi:

1. Batu Bara Lignite

Batu bara Lignete adalah jenis batu bara yang paling muda dan memiliki kandungan air yang cukup tinggi. Ini merupakan tahap awal pembentukan batu bara dari gambut. Lignite memiliki warna coklat dan memiliki nilai kalori yang lebih rendah dibandingkan jenis batu bara lainnya. Karena karakteristiknya yang kurang efisien, manfaat batu bara lignite biasanya digunakan sebagai bahan bakar pembangkit listrik tenaga uap (PLTU).

Berdasarkan penelitian, batuan ini terbentuk sejak 251 juta tahun lalu melalui endapan organik atau perubahan gambut menjadi batu bara. Dengan demikian batu bara ini dapat dikatakan berasal dari zaman Mesozoikum dan Kenozoikum. 

Karakteristik baru bara lignite: 

• Kandunganan unsur karbon: 60-70%
• Kandungan kotoran: 40-75%
• Kandungan energi: 10-20 Mj/kg
• Berwarna coklat

2. Batu Bara Sub Bituminous

Batu bara Sub Bituminous adalah jenis batu bara yang berada di antara lignite dan bitumen. Ini merupakan tahap menengah dalam pembentukan batu bara. Sub-bituminous memiliki warna coklat hingga hitam. 

Jenis batu bara ini memiliki nilai kalori yang lebih tinggi dibandingkan lignite, tetapi lebih rendah dibandingkan bitumen. Manfaat batu bara Sub-bituminous sering digunakan sebagai bahan bakar untuk pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) dan juga untuk industri baja.

Berbeda dengan lignite, salah satu karakteristik jenis batu bara Sub Bituminous adalah memiliki kepadatan lebih baik daripada lignite. Tidak hanya itu, batu bara tahap menengah ini memiliki berat jenis yang lebih berat dari lignite. 

Karakteristik batu bara Sub Bituminous: 

• Kandunganan unsur karbon: 40-60%
• Kandungan energi: 19-26 Mj/kg
• Kandungan air: lebih rendah dari lignite
• Berwarna coklat hingga hitam

3. Batu Bara Sub-Bituminous Coal

Sub-Bituminous Coal adalah jenis batu bara yang lebih baik secara kualitas dibandingkan dengan Lignite dan Sub Bituminous.

Ini merupakan tahap menengah dalam pembentukan batu bara. Sub-bituminous memiliki warna hitam dan memiliki struktur lebih keras. Sub-Bituminous Coal memiliki nilai kalori yang lebih tinggi dibandingkan lignite. Hal ini disebabkan oleh jenis batu bara ini terbentuk dari jenis sebelumnya pada tanah yang lebih dalam serta terbentuk lebih lama. 

Namun, kalorinya lebih rendah dibandingkan bitumen. Sub-bituminous terdiri dari hidrogen, belerang, nitrogen, dan juga karbon. Manfaat batu bara ini sering digunakan sebagai bahan bakar untuk pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) dan juga untuk industri baja.

Proses pembentukan batu bara terbagi menjadi tiga tahap utama berdasarkan tingkat volatilitasnya: rendah, sedang, dan tinggi. Volatilitas adalah kemampuan suatu zat untuk menguap saat dipanaskan. Semakin rendah volatilitas batu bara, semakin baik kualitasnya. Kandungan karbon fugitif dalam batu bara dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti jenis tumbuhan asalnya, lingkungan pembentukan, dan kondisi geologis.

Karakteristik batu bara Sub-Bituminous Coal:

• Kandunganan unsur karbon: 80% dari berat total
• Kandungan energi: 35 Mj/kg
• Berwarna gelap

4. Batu Bara Antrasit

Antrasit adalah jenis batu bara dengan kualitas tertinggi di antara jenis batu bara lainnya. Batu bara ini terbentuk melalui proses yang panjang dan dalam kondisi tekanan serta suhu yang tinggi. 

Proses ini menyebabkan kandungan karbon dalam antrasit menjadi sangat tinggi, sementara kandungan zat pengotor seperti belerang, nitrogen, dan hidrogen menjadi sangat rendah. Meskipun menjadi jenis batu bara berkualitas tertinggi, antrasit jarang dimanfaatkan secara luas dalam industri. Kelangkaan dan tingginya biaya produksi menjadi kendala utama.

Karakteristik utama antrasit:

• Warna: Hitam berkilau, seperti logam
• Kekerasan: Keras dan padat
• Kandungan karbon: Sangat tinggi >80%
• Kandungan energi: >35 Mj/kg
• Kandungan zat pengotor: Sangat rendah
• Nilai kalori: Tinggi
• Volatilitas: Rendah (sulit menguap ketika dipanaskan)

Proses Pengolahan Batu Bara

Batu bara mentah yang baru ditambang tidak bisa langsung digunakan begitu saja. Terdapat beberapa cara mengolah batu bara untuk meningkatkan kualitas dan dapat digunakan secara optimal. 

Proses pengolahan batu bara umumnya melibatkan beberapa tahapan, yaitu:

1. Penambangan

Proses penambangan batu bara melibatkan pengambilan batu bara dari dalam bumi melalui dua metode utama, yakni penambangan terbuka dan penambangan bawah tanah. Penambangan terbuka dilakukan pada lapisan batu bara yang dekat permukaan, sedangkan penambangan bawah tanah digunakan untuk lapisan yang lebih dalam. 

Proses ini meliputi eksplorasi, pengupasan lapisan tanah, penggalian, pengangkutan, dan reklamasi. Pilihan metode penambangan dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti kedalaman lapisan, kemiringan, kualitas batu bara, kondisi geologi, dan regulasi lingkungan. 

2. Pengangkutan

Pengangkutan batu bara merupakan tahap krusial dalam rantai pasok industri pertambangan. Setelah ditambang dan diolah, batu bara perlu dipindahkan dari lokasi penambangan menuju tempat pengolahan lebih lanjut atau langsung ke konsumen. 

Metode pengangkutan yang digunakan bergantung pada berbagai faktor seperti jarak tempuh, volume batu bara, kondisi geografis, dan biaya. Secara umum, metode yang umum digunakan adalah truk untuk jarak pendek, kereta api untuk jarak menengah, kapal untuk transportasi laut, dan pipa untuk batu bara dalam bentuk slurry. 

Sebelum diangkut, batu bara biasanya melalui proses pengolahan untuk meningkatkan kualitasnya, seperti pencucian, pengeringan, dan pemilahan. Pemilihan metode pengangkutan yang tepat sangat penting untuk memastikan efisiensi dan meminimalkan dampak lingkungan.

3. Pencucian

Cara mengolah batu bara selanjutnya yang tidak kalah penting adalah proses pencucian. Pencucian batu bara merupakan proses penting dalam industri pertambangan untuk meningkatkan kualitas dan nilai jual batu bara. Proses ini bertujuan untuk memisahkan batu bara dari pengotor mineral seperti tanah, pasir, dan batuan lainnya. 

Batubara yang telah ditambang terlebih dahulu dihancurkan menjadi ukuran yang lebih kecil, kemudian dipisahkan berdasarkan ukuran partikelnya. Selanjutnya, batu bara akan melalui proses pencucian menggunakan berbagai metode seperti jigging, tabling, spiral separator, atau froth flotation. 

Metode yang dipilih tergantung pada jenis batu bara, kandungan pengotor, dan kapasitas produksi. Setelah pencucian, batu bara akan dikeringkan untuk mengurangi kadar airnya. Dengan melalui proses pencucian, batu bara akan memiliki nilai kalor yang lebih tinggi, menghasilkan emisi yang lebih rendah, serta meningkatkan efisiensi pembakaran

4. Pengeringan

Pengeringan batu bara merupakan tahap penting setelah proses pencucian untuk meningkatkan kualitas batu bara. Tujuan utama dari pengeringan adalah mengurangi kadar air dalam batu bara sehingga meningkatkan nilai kalornya, mempermudah transportasi, dan mencegah kerusakan selama penyimpanan. 

Proses pengeringan melibatkan beberapa metode seperti pengeringan udara panas, pengeringan vakum, pengeringan drum, dan pengeringan flash. Pemilihan metode yang tepat tergantung pada jenis batu bara, ukuran partikel, dan kapasitas produksi. 

Pada dasarnya, proses pengeringan bekerja dengan cara menguapkan air dari batu bara melalui pemanasan atau pengurangan tekanan. Setelah melalui proses pengeringan, batu bara akan siap didistribusikan atau digunakan sebagai bahan bakar.

5. Penghancuran dan Penggilingan

Penghancuran dan penggilingan batu bara merupakan tahap awal yang krusial dalam pengolahan batu bara. Proses ini bertujuan untuk mengubah ukuran batu bara yang besar menjadi partikel yang lebih kecil sesuai dengan kebutuhan proses selanjutnya. 

Batu bara yang baru ditambang umumnya memiliki ukuran yang tidak seragam dan terlalu besar untuk diproses lebih lanjut. Oleh karena itu, batu bara akan melalui beberapa tahap penghancuran menggunakan peralatan seperti jaw crusher, cone crusher, dan impact crusher. 

Setelah itu, batu bara yang telah dihancurkan akan digiling lebih lanjut menggunakan ball mill, roller mill, atau hammer mill untuk mendapatkan ukuran partikel yang sangat halus. Proses ini meningkatkan luas permukaan batu bara, memudahkan transportasi, dan mempersiapkan batu bara untuk proses selanjutnya seperti pencucian dan pembakaran.

6. Pencampuran

Pencampuran batu bara merupakan proses menggabungkan berbagai jenis batu bara dengan kualitas berbeda untuk menghasilkan produk akhir dengan karakteristik yang diinginkan. Tujuan utama pencampuran adalah untuk menstabilkan kualitas batu bara, memenuhi spesifikasi konsumen, mengoptimalkan nilai kalori, dan mengurangi emisi. 

Proses pencampuran melibatkan beberapa metode, seperti pencampuran statis dan dinamis, yang menggunakan peralatan seperti mixer, blender, atau conveyor. Faktor-faktor seperti kualitas batu bara, spesifikasi konsumen, dan kapasitas produksi akan mempengaruhi metode dan peralatan yang digunakan. 

Setelah pencampuran, kualitas produk akhir perlu diuji untuk memastikan sesuai dengan standar yang telah ditetapkan.

Kesimpulan 

Itulah cara mengolah batu bara sebelum dapat digunakan. Dengan bantuan bahan kimia khusus yang dirancang untuk meningkatkan efisiensi dan kualitas proses pengolahan. Penggunaan bahan kimia ini tidak hanya meningkatkan produktivitas, tetapi juga membantu mengurangi dampak lingkungan dari aktivitas pertambangan dan pembakaran batu bara. Oleh karena itu, pemilihan bahan kimia yang tepat menjadi faktor kunci dalam optimalisasi proses pengolahan batu bara. 

PIC 103 produksi Samidi Udaya adalah solusi komprehensif untuk penanganan batu bara Anda. Dengan kombinasi surfaktan dan humektan, PIC 103 secara efektif mengontrol debu, mengurangi risiko kebakaran akibat oksidasi, dan meningkatkan efisiensi proses. Produk ini tidak hanya melindungi pekerja, tetapi juga lingkungan sekitar. Hubungi kami untuk informasi selengkapnya di sini.