PEMBUATAN INGOT SILIKON KUALITAS METALURGI DARI PASIR SILIKA PEMBUATAN SISTEM MONITORING TERPADU KONDISI TAMBANG BATUBARA BAWAH TANAH
May 26


Vibrating screen

Pengggunaan karbon aktif batubara di Indonesia cukup beragam. Berbagai industri secara spesifik menggunakan karbon aktif batubara, karena memiliki sifat adsorpsi yang tidak dimiliki oleh karbon aktif tempurung kelapa.

Saat ini untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri terjadi kekurangan pasokan karbon aktif sebesar 28.107 ton, karena dari total produksi karbon aktif Indonesia yang mencapai 44.000 ton, sebesar 36.165 ton diekspor ke berbagai negara, dan sisanya sebesar 7.835 ton digunakan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri yang mencapai 35.942 ton.

Upaya pengembangan karbon aktif batubara di Indonesia perlu dipertimbangkan mengingat cadangan batubara Indonesia cukup melimpah dan kalaupun terdapat produsen karbon aktif batubara di Indonesia, selain jumlahnya terbatas juga menggunakan teknologi luar.

Puslitbang tekMIRA telah mengembangkan pembuatan karbon aktif dari batubara peringkat rendah dengan kapasitas percobaan 1 ton/hari (skala pilot). Teknologi yang digunakan adalah aktivasi dengan uap, yang umum digunakan oleh pabrik karbon aktif dari tempurung kelapa yang ada di Indonesia.

Hasilnya, diperoleh karbon aktif yang memenuhi persyaratan kualitas menurut SNI 1987.
Hasil uji coba pemanfaatan juga menunjukkan karbon aktif batubara sangat baik menurunkan kontaminan logam, COD, kesadahan, pH, dan menyerap komponen NH4+, SO42 -, NO3 -, TSS, bau dan warna.
Selain itu, telah dilakukan pula peningkatan efisiensi proses melalui substitusi BBM oleh batubara dan menghasilkan penghematan biaya produksi sebesar ± 60%. Sedangkan pemanfaatan gas buang pada pemanasan boiler mencapai ±15%. Tercapainya hasil kegiatan tersebut di atas, perlu ditindaklanjuti dengan persiapan teknologi yang siap untuk diaplikasikan di masyarakat/industri. Salah satunya melalui sistem proses secara kontinu dan tersedianya rancangan dasar proses dan kajian ekonomi produksi karbon aktif secara global.

Untuk tercapainya kegiatan di atas, perlu mengembangkan sistem peralatan pilot plant di Palimanan dan meningkatkan efisiensi proses, sehingga teknologi yang dihasilkan memenuhi persyaratan untuk komersial.
Kegiatan tersebut juga harus dilengkapi dengan rancangan dasar proses dan kajian keekonomian produksi sehingga hasil kegiatan ini menarik minat investor untuk mengembangkan pada kapasitas produksi komersial.

Oleh karena itu, pada tahun 2012 telah dilaksanakan tiga kegiatan utama, yaitu :

  • optimalisasi pemanfaatan gas buang yang bertujuan meningkatkan persentase penghematan lebih dari 15%,
  • pengadaan 1 unit rotary kiln untuk melengkapi 1 kiln yang telah ada, dan
  • pembuatan rancangan dasar serta kajian keekonomian untuk pendirian pabrik karbon aktif batubara.

Untuk optimalisasi pemanfaatan gas buang, dilakukan proses pembuatan karbon aktif (karbonisasi dan aktivasi), sedangkan pengadaan rotary kiln melalui perancangan alat yang dituangkan dalam bentuk gambar teknis (desain teknis), fabrikasi dan setting peralatan di Palimanan.
Hasil kegiatan yang telah dilakukan menunjukkan bahwa pemanfaatan gas buang untuk pemanasan boiler tidak dapat ditingkatkan lebih dari 15%, karena berdasarkan hasil analisis komposisi gas buang tidak terditeksi gas CO, H2 yang memberikan energi kalor besar untuk dimanfaatan sebagai bahan bakar.

Hasil pengamatan dan pengukuran terhadap temperatur, energi kalor yang dialirkan secara langsung ke boiler adalah sensible panas hasil proses aktivasi. Pengukuran temperatur pada T5 (temperatur setelah keluar dari kiln) mencapai 300°C, sehingga temperatur T6 (temperatur sebelum masuk boiler) hanya mencapai <200°C. Temperatur <200°C dapat memanaskan volume air 450 l di dalam boiler, dan terjadi uap. Namun uap yang dihasilkan tidak bertekanan, sehingga tidak dapat dimanfaatkan secara maksimal untuk proses aktivasi. Hasil analisis komposisi gas buang dari proses aktivasi memperlihatkan komposisi gas CO, H2 dan CH4 rendah bahkan tidak terditeksi. Hal tersebut diprediksi karena terjadi pembakaran gas tersebut di dalam rotary kiln yang disebabkan terdapat kandungan O2 berlebih di dalam sistem yang diperkirakan berasal dari sisa pembakaran batubara dalam pembakar siklon dan kebocoran udara pada input rotary kiln. Meskipun pemanfaatan gas buang hanya sensible panas, namun kebutuhan panas dapat dihitung berdasarkan persamaan Q = (M x Cp air x dT)/dt, dimana, M adalah Massa air di dalam boiler, dT adalah selisih temperatur air di dalam boiler selama rentang waktu, dan dt adalah rentang waktu pemanasan air di dalam boiler.

Selain pemanfaatan gas buang, efisiensi proses tercapai melalui kontinuitas proses.
Berdasarkan data proses, peralatan, evaluasi kegiatan secara keseluruhan, dan data sekunder yang diperoleh maka dibuat rancangan dasar dan kajian keekonomian pendirian pabrik/industri. Rancangan dasar di antaranya terdiri atas rancang bangun yang berkaitan erat dengan pembuatan mesin/peralatan, sehingga integritas pabrik terpelihara. Gambar teknis/desain alat menjadi acuan untuk pembuatan alat karboniasi dan aktivasi. Rancangan tersebut dilengkapi dengan kajian keekonomian produksi pada skala terbatas, berdasarkan asumsi dan data percobaan yang diperoleh.

Perhitungan analisis finansial pabrik karbon aktif adalah sebagai berikut :

  • kapasitas pabrik untuk memproduksi semikokas 20 ton/hari,
  • produksi karbon aktif 10 ton/hari atau setara 3.000 ton/tahun, dengan asumsi waktu operasional pabrik 24 jam/hari atau 300 hari/tahun.

Asumsi biaya per tahun adalah sebagai berikut:

  • Total biaya investasi Rp 9.4 miliar,-
  • Total biaya produksi Rp 12,8 miliar,-
  • Jika rendemen (yield) karbon aktif mencapai 50% dari semikokas (25% dari batubara), dan harga minimal karbon aktif Rp 6.000,-/kg, maka Payback Periode (PP) sebesar 1 tahun 9 bulan, sedangkan Interest Rate of Return (IRR) mencapai 32,98 %. Kriteria layak secara komersial, PP <10 tahun dan IRR >10%.***

Leave a Reply