Transcript Peringkat batubara (coal rank)

PERINGKAT BATUBARA
(Coal rank)
Peringkat batubara
(coal rank)
• Coalification;
▫ Rank (Peringkat) berarti posisi batubara tertentu
dalam garis peningkatan trasformasi dari gambut
melalui batubrara muda dan batubara tua hingga
grafit.
▫ Proses transformasi fisika dan kimia yang tetap
disebut coalification (atau carbonification)
• Peringkat batubara adalah equivalent dengan
derajat metamorfisma.
ORGANIC METHAMORPHISM
• Methamorphism of organic matter,dimulai
setelah organisma mati mengalami
pembusukan dan berlangsung jutaan tahun,
menghasilkan secara meningkat perbedaan
unsur-unsur, yaitu perbedaan jenis petroleum,
gas dan batubara.
• Macam proses yang kompleks terdiri dari 2
tigkatan utama yaitu :
▫ Fase biokimia
▫ Fase geokimia
Fase Biokimia
• Tingkatan biokimia (atau biogenetik) daripada
metamorfisme organik adalah aksi orgsnisme
hidup, khususnya dominan bakteri dan fungi
(jamur).
• Dalam pembentukan batubara, material
tanaman mengalami proses peatifikasi
(humifikasi) terhadap humic matter. Komposisi
microbiologi tidak dapat terjadi di atas
temperatur tertentu (> ± 800C)
Fase Geokimia
• Fase geokimia didominasi oleh pengaruh
peningkatan temperatur dan tekanan,
disebabkan oleh peningkatan kedalaman
penimbunan unsur organik di bawah tutupan
sedimen (sedimentary overburden).
• Tidak jelas batas kedua fase tersebut, tetapi bisa
dikatakan reaksi berakhir pada tingkat gambut
dan aksi geokimia menjadi agen utama pada
tingkat brown-coal dan hard-coal.
Batubara ( Coal / Humic Coal)
• Terdiri dari dominan unsur C, H dan O.
• Belerang dan nitrogen dan unsur-unsur teras
elemen lainnya hadir hanya dalam jumlah yang
kecil.
• Kayu sebagai asal batubara, mengandung
kurang lebih:
C=
H=
O=
50%
6%
43%.
• Grafit yang terbentuk pada tahap akhir
coalifikasi terdiri dari 100% C
• Coalifikasi adalah suatu proses pengayaan yang
konstan terhadap karbon dengan pengurangan
H dan O, pelepasan terutama H2O. CO2, CH4,
dan hidrokarbon lainnya.
Klassifikasi Peringkat Batubara
• Parameter kimia sebagai penentu coal rank
(Coal
Rank)
• Carbon,
hydrogen, dan hydrogen asal dari
elementary analysis, dihitung bersama-sama
dengan kandungan air dan ash-free (w.a.f
basis)
• Kandungan volatile matter atau nilai
komplementernya daripada kandungan fixed
carbon berasal dari proximate analysis
sebagaimana menghitung w.a.f basis,
• Nilai kalori daripada batubara dihitung
bersama-sama dengan kelembaban (moist),
mineral matter, free basis dan kandungan air
(total moisture).
• Dari unsur oxygen tidak pernah digunakan sebab
untuk determinasi tidak cukup akurat dan secara
eksak sulit ditentukan,
• Hydrogen terbukti sebagai indikator peringkat (rank)
hanya untuk batubara anthracite,
• Kandungan elemen karbon digunakan sangat luas,
khususnya untuk lingkungan saintifis untuk
determinasi peringkat batubara,
• Kandungan C digunakan hanya untuk low-rank coal
dan meta-anthracite.
• Kandungan volatile matter dan fixed carbon hanya
dapat pada batubara tua berperingkat tinggi, dan tidak
bisa pada peringkat rendah disebabkan volatile
matter diatas 33% atau dibawah 67 fixed carbon,
• Di sisi lain : Nilai kalori dan kandungan air adalah
parameter sangat baik untuk batubara muda dan
batubara tua berperingkat derajat rendah, tetapi tidak
baik untuk peringkat tinggi.
American system
• Berdasarkan atas :
▫ fixed cabon untuk batubara berperingkat tinggi,
dan
▫ Nilai kalori yang diexpresikan dalam British
Thermal Unit (Btu) untuk batubara berderajat
rendah.
• Sistem Amerika terdiri dari 4 grup peringkat
utama dan 13 sub-grup dengan nama masingmasing.
▫ Misalnya low-volatle bituminous
• Penamaan tersebut di atas sangat umum
digunakan.
• (lihat tabel: Tabel Peringkat Batubara)
Sistem Klassifikasi International
• Untuk batubara tua, didasarkan pada :
▫ Volatile matter untuk peringkat tinggi,
▫ Nilai kalori (diekspresikan dengan kalori) untuk
batubara peringkat rendah,
• Batas antara batubara muda dan batubara tua
terletak pada nilai kalori 5700 kCal/Kg.
• Tidak ada penamaan batubara berdasakan
peringkat, tetapi perbedaannya hanya
berdasarkan 9 klas batubara.
Sistem Klassifikasi International
• Untuk batubara muda, meskipun nilai kalori
cukup bisa dipakai sebagai parameter, komite
Internasional memilih water content sebagai
indikator, dan menetapkan 6 klas (10-15) untuk
batubara muda
• Sistim Eropa keseluruhan mencakup 15 kelas
batubara
Metode penentuan peringkat (Rank)
• Kandungan fixed carbon dan nilai kalori
ditentukan berdasarkan metode standard
analysis sifat batubara.
Seri Peringkat Batubara
(The coal rank series)
• GAMBUT, adalah bagian permulaan seri
koalifikasi.
• GAMBUT, memiliki kandungan air hingga 90%,
tetapi kebanyakan akan hilang dengan
pengeringan.
• GAMBUT, memiliki kandungan carbon antara
50 – 60%.
• Batas antara gambut dan batubara muda yaitu
kandungan air lebih dari 70% (ash-free) dan
nilai kalori kuang dari 1800 kCal/kg (moist ashfree)
Batubara Muda (Brown Coal)
• Argumen mengenai subjek batubara muda ini
sangat panjang mengenai definisi, batasan,
subdivisi,
• Di Amerika, dibedakan batubara muda dan
lignit :
▫ Batubara muda (=unconsolidated)
▫ Lignit (= consolidated lignite coal)
(tidak memuaskan)
• Batubara muda berada pada semua peringkat
antara gambut dan batubara tua
(lihat tabel peringkat batubara)
• Batas bawah batubara muda adalah pada total
moisture content 70% a.f., equivalen dengan
nilai kalori sekitar 1800 kCal/Kg dan batas
bawahnya pada nilai kalori 5700 kCal/Kg.
• Pada American group dari pada batubara
” sub-bituminous” kurang lebih mengcover
transisi dari brown-coal dan hard-coal.
• Bandingannya dengan sistem Internasional
jatuh pada tengah-tengah grup sub-bituminous
“B”, bagian atas “A” dan “C”, berhubungan
dengan brown-coal.
• Bagian bawah “B” dan “C” berhubungan dengan
Hard-coal (batubara tua)
Batubara Muda (Brown Coal)
• Di Eropa, khususnya di Jerman; batubara muda
dibagi kedalam:
▫ Soft Brown Coal: secara garis besarnya
berhubungan dengan klass 13 -15
Batas pada 67% C (±4000 kCal/Kg atau ± 35% H2O atau
DOM 42 – 43)
▫ Matt atau dull brown coal: pada klas 11 + 12
Batas pada 71% C (± 5500 kCal/Kg atau ± 25% H2O dan
DOM ± 49)
▫ Bright atau lusterous brown coal: pada klas 9
+ 10, batas pada 77%C (± 7000
Kcal/Kg atau
▫ HARD COAL
DOM ± 56).
Batubara Muda (Brown Coal)
• Batubara muda (Brown Coal) kadang-kadang
disebut “brown lignite”,
• dull dan bright brown coal kadang-kadang
disebut “hard brown coal” atau “black lignite”.
• Sebagai tambahan:
▫ Suatu batubara, terutama yang bewarna coklat,
sedikit bergaris-garis hitam hal ini menunjukkan
batubara muda,
▫ Bila batubara, berwarna hitam dan garis-garis
coklat yang jarang menunjukkan batubara tua.
• Batubara tua (Hard Coal), pada klass 3 – 9
berhubungan dengan batubara bituminous dan
klas 0 – 2 dengan batubara anthracite,
• Graphite, secara teoritis adalah tingkatan
terahir dari batubara yang mencapai 100%
konsentrasi kandungan carbon, tetapi dalam
praktek graphite sangat jarang dijumpai dalam
sayatan meta-anthracite, graphite di alam
selalu diakibatkan metamorfisme batuan keras
pada temperatur sangat tinggi.
Beberapa pengaruh dalam proses coalifikasi
• Abnormal coalification processes;
▫ Abnormal pressure, misalnya karena perlipatan
secara orogenetik, apat mengakibatkan evolusi
struktur yang berpengaruh luas terhadapat evolusi
kimiawi.
▫ Radioactivity, memberikan efek terhadap coalification
dimana uranium dan thorium yang terkonsentrasi
dalam batubara dan partikel alfa bombard (membom)
unsur organik, menyebabkan coalification tingkat
tinggi pada lingkaran pengaruh (ceating distinct
contact halos)
 Fenomena ini jarang terjadi, biasanya terbatas hanya psekitar
butiran mineralradioaktif dalam batubara
▫ Intrusi batuan beku dapat mempengaruhi DOM
daripada seam (lapisan) batubara dengan 2 cara:
Pengaruh Intrusi pada batubara
• Effek pertama adalah metamorfisma regional
oleh intrusi magma kedalam seri batuan
sedimen diatas, atau biasanya dibawah coal
seam.
• Penambahan temperatur menghasilkan
peninggian DOM sekitar intrusi (contoh kasus
batubara Gondwana di Afrika Selatan, dimana
batubara sekitar ntrusi cendrung teraltrasi
membentuk anthracite)
Tabel Peringkat Batubara
(Coal Rank)