Batubara Translate Intenk

8/19/2019 Batubara Translate Intenk

1/12

sudut pada Gambar. 3.2). Istilah positif pada Gambar. 3.19 tampaknya mencakup

dispersi dan beberapa pasukan asam-basa, yang terutama elas untuk

anthracites lebih aromatik. Istilah negatif pada Gambar. 3.19 mencakup berbagai

besar interaksi asam-basa, yang terutama antara kelompok fungsional oksigen

dan air. !al yang menarik bah"a i.e.p. yang kur#a untuk batubara bituminous

diplot #s kandungan karbon $Gambar. 3.1%) uga menunukkan maksimum sekitar

&'-&&( .

3.5. Patchwork perakitan model permukaan batubara

*eperti yang terlihat dari Gambar. 3.2 dan 3.3, sudut kontak diukur pada

permukaan batubara dan plot- ted dibandingkan peringkat mele"ati maksimum

$sekitar bituminous menengah-#olatile) dan lagi mengasumsikan nilai yang auh

lebih rendah untuk anthracites. +alam rentang peringkat rendah, lassen 2%

menelaskan tren ini dengan kandungan oksigen yang tinggi. /ariasi dalam rasio

0 ! dengan peringkat $konsep yang diaukan oleh aggart pada tahun 1939

&1) dan porositas tinggi yang digunakan untuk menelaskan hidrofobik lebih

rendah dari anthracites. !orsley dan *mith 19 mengamati bah"a beberapa

konstituen petrogra $misalnya fusain), kehilangan daya apung alami yang baik

setelah perendaman berkepanangan dalam air dan hipotesis bah"a ini mungkin

hasil dari porositas. *ebagai Gambar. 3.1 menunukkan, batubara yang

heterogen. *ebuah matriks hidrokarbon hidrofobik mengandung kelompok

fungsional hidrolik, soal mineral hidrolik, dan berpori. +alam penelasan

mereka, osenbaum dan 4uerstenau &2 diasumsikan bah"a batubara dapat

dimodelkan sebagai bahan komposit, bagian non"ettable yang terdiri dari

paran dan hidrokarbon aromatik, dan yang bagian dibasahi di"akili oleh

kelompok fungsional dan bahan mineral. 5ntuk menghitung sudut kontak pada

suatu permukaan komposit, mereka menggunakan persamaan assie-6a7ter

&3,&8 dengan cara yang dielaskan oleh hilippo: dkk. &;.


2/12

mana >c adalah sudut kontak air di batubara, $= m adalah sudut kontak pada

inklusi bahan mineral, $=) por adalah sudut kontak pada pori-pori, >o adalah

sudut kontak pada

6atubara 4lotasi dan emanfaatan 6atubara !alus

gambar. 3.2%. !asil yang dihitung untuk sudut kontak air pada batu bara tanpa

oksidasi permukaan $h ? %), dan bahan mineral ber#ariasi sebagai $3) %,1(, f ?

%,%%1@ $7) ;(, f ? %,%;@ $/) 1%(, f ? %,1. ur#a yang lebih rendah $e)

menunukkan hasil perhitungan untuk kondisi materi mineral %,1( dan oksidasi

permukaan 2%( $h ? %,2). $*etelah eller &'@ dengan iAin dari Blse#ier *cience.

situs polar oksigen, ') adalah sudut kontak pada hidrokarbon aromatik, ') p

adalah sudut kontak pada hidrokarbon paran, m adalah fraksi permukaan

diduduki oleh bahan mineral, p adalah fraksi permukaan ditempati oleh pori-pori

$sama dengan kadar air keseimbangan #olume persen), o adalah fraksi berat

oksigen dan C adalah fraksi luas permukaan yang ditempati oleh molekul

aromatik. +engan memasukkan pers. $3.1&) - $3.2%) ke dalam ersamaan. $3.1D),

dengan asumsi ') a ? && = ') p ? 11% = ') o ? % = ') por ? % = dan ') m ? % =

dan dengan asumsi hubungan fungsional antara kandungan oksigen dan

kandungan karbon $peringkat ), hidrokarbon aromatik konten dan kandungan

karbon, dan porositas dan karbon konten, eller mampu memprediksi nilai sudut

kontak untuk berbagai batubara. ontoh perhitungan seperti ditunukkan pada

Gambar. 3.2%.

di mana 7 adalah area kecil dari situs hidrolik, cos ') % adalah sudut kontak

pada situs hidrolik $cos ') o - %), dan cos >h adalah sudut kontak pada

hidrokarbon batubara


3/12

6ab 3. permukaan oal sifat

matriks. +an

di mana adalah area fraksi aromatik pada matriks hidrokarbon batubara $dalam

hal ini a ? %,&), cos >ar adalah sudut kontak pada situs hidrokarbon aromatik

$>ar ? &; = dan >a = adalah sudut kontak pada situs hidrokarbon alifatik $$ =

alE. 11% = ersamaan $3.22) memberikan >h ? &9,9 = dan dari ersamaan $3.21)

salah satu bisa mendapatkan yang 7 ? %,38 Fa"abannya kemudian adalah

bah"a setidaknya sekitar sepertiga dari permukaan batubara bituminous

ditempati oleh situs hidrolik.. $yang uga mencakup inklusi mineral dan pori-pori

diisi dengan air) 5ntuk permukaan yang sangat hidrofobik yang >h ? &9 = hasil

keseluruhan pada 7 -. %.38 adalah >c ? D% = ' erlu diingat bah"a asumsi

mendasar dalam penggunaan pendekatan assie-6a7ter adalah bah"a daerah

hidrolik dan hidrofobik kecil dan merata pada permukaan komposit. *eperti

dalam model eller, pori-pori diasumsikan diisi dengan air dan dengan demikian

uga disediakan situs hidrolik, yang untuk sangat batubara bituminous

hidrofobik tidak harus berlaku. etode $berdasarkan kritis konsep tegangan

permukaan Hisman ini) memperkirakan isi dari situs hidrolik pada permukaan

hidrofobik heterogen dapat ditemukan di elebek makalah &9. *edangkan

model eller memba"a kita lebih dekat untuk memahami sifat permukaan

batubara, itu harus diingat bah"a dalam semua komposisi situasi batubara

praktis biasanya ditentukan oleh analisis petrogra yang tidak digunakan dalam

perhitungan seperti yang ditunukkan di atas. Cnalisis petrogra digunakan di

banyak daerah lain@ misalnya, umumnya digunakan untuk memprediksi sifat

kokas batubara dan sifat-sifat kokas. ata kuliah ini akan dibahas lebih lanut

dalam bab berurusan dengan daya apung batubara $lihat hal. ;8-;D dan 99-1%9).

3.'. engaruh peringkat batubara pada daya apung

*ebagai Gambar. 3.2 dan 3.3 menunukkan, batubara bituminous menengah-

#olatile yang paling hidrofobik. es otasi dilakukan di ba"ah beberapa kondisi

standar dengan bara yang berbeda mengkonrmasi kesimpulan tersebut. Cra.3.21 menunukkan hasil otasi 9% untuk batubara yang ber#ariasi dalam


4/12

peringkat menggunakan bahan bakar minyak ringan. ada saat tes ini $19'1),

minyak bahan bakar yang dihasilkan dari ter batubara yang biasa digunakan

dalam otasi batubara sebagai uni#ersal kolektor-frother. roduk-produk ini

ditandai dengan tingginya kandungan fenol dan senya"a aromatik beracun

lainnya dan tidak lagi digunakan dalam otasi batubara. ada tahun 19;1,

!orsley dan *mith 19 menyimpulkan bah"a untuk mendapatkan pemulihan

yang sama umlah yang lebih besar dari reagen yang diperlukan untuk

anthracites dan lignites daripada batubara bituminous. Cra. 3.22 menunukkan

hasil 6ro"n 91 di mana umlah reagen yang dibutuhkan untuk

' erlu dicatat bah"a pemeriksaan ulang baru-baru ini mau sudut kontak pada

batubara dengan menggunakan metodologi peningkatan persiapan sampel

batubara &D,&& menunukkan bah"a sudut kontak tersebut dapat mencapai

nilai yang lebih besar dari &; =


gambar. 3.21. 4lotasi batubara ber#ariasi di peringkat menggunakan minyak tar

cahaya. $*etelah *hebano# 9%.)


5/12

gambar 3.22. /ariasi konsumsi reagen $kresol) dengan kandungan karbon dari

batubara. $*etelah 6ro"n 91 Jdengan iAin dari Cmerican Institute of

ertambangan, etalurgi dan etroleum Bngineers.)

otasi diplot #ersus kandungan karbon batubara. edua Gambar. 3.21 dan 3.22

menunukkan bah"a bituminous batubara menengah dan rendah-#olatilemengapung yang terbaik. Cra. 3.23 diambil dari publikasi terbaru yang lebih

92. +alam Gambar ini. 3.1%u dan Cplan menunukkan bah"a sementara I6

saa sudah cukup untuk mengapung bara sangat hidrofobik bituminous,

kombinasi I6 $frother) dan minyak $kolektor) diperlukan untuk mengapung

lebih rendah-rank batubara. Cplan 93 mencatat hubungan semi-logaritmik

antara kolektor bahan bakar minyak dan kandungan karbon dalam batubara

3.7. Daya apung dari macerals batubara

*ebagai Gambar. 3.28 diambil dari monogra lassen 2% menunukkan, partikel

batubara ber#ariasi dalam ukuran dan komposisi petrogra berperilaku berbeda

dalam proses. *ebagai angka ini

hapter 3. oal surface properties

gambar. 3.23. Fumlah minimal frother dan kolektor untuk pemulihan optimal baraberbagai kandungan karbon $*etelah Ku dan Cplan 92.)


6/12

gambar 3.28. engaruh komposisi petrogra dan ukuran partikel pada kinetikaotasi batubara, l, batubara terang@ 2, batubara kusam@ 3, serpih bertautan

dengan konstituen kusam@ 8, gangue. 5kuran poin merupakan ukuran partikel.

$*etelah lassen 2%.)

menunukkan, partikel halus cerah mendominasi dalam produk pertama

dan hanya dengan partikel kasar "aktu dan konstituen membosankan mulai

mengambang. artikel besar, termasuk partikel yang tidak dibebaskan,

mengapung hanya ketika partikel halus dikeluarkan dari sel. +ata ini berkorelasi

sangat baik dengan !orsley dan pengamatan *mith 19 yang menunukkan

bah"a komponen petrogra terang $#itrain) lebih hidrofobik dan mengapung

lebih baik dari komponen kusam $durain). *eperti abel 3.1 91 menunukkan,

#itrinit didominasi


dalam produk buih yang dikumpulkan dari sel pertama di salah satu tanaman

komersial Inggris. *emua hasil ini menunukkan respon yang berbeda dari

konstituen petrogra untuk otasi.


7/12

Ini adalah masalah rumit karena di satu sisi macerals batubara berbeda

dalam komposisi dan sifat kimia $Gambar. 2.;), tetapi di sisi lain, dengan

meningkatkan peringkat mereka menadi kimia"i serupa dan kurang

petrogranya berbeda. /itrinites menunukkan penurunan konten ! alifatik dariaspal tinggi-#olatile untuk antrasit, dan peningkatan umum dalam nilai-nilai !

aromatik dengan meningkatnya konten 98. onten ! alifatik menurun secara

sistematis dengan menurunnya konten ! otal setelah peringkat bituminous

tinggi-#olatile, sedangkan ada peningkatan progresif umum aromatik ! sebagai

konten ! keseluruhan menurun. *porinites $e7inite kelompok maseral) dari

batubara bituminous subbituminous dan tinggi-#olatile ditemukan mengandung

! lebih alifatik dari #itrinites, dan kurang oksigen. 6atubara bituminous

menengah-#olatile, perbedaan dalam kimia maseral yang besarnya auh lebih

rendah daripada di batubara bituminous tinggi-#olatile.

+alam peranian lebih baik dengan kesimpulan ini, Crnold dan Cplan 9;

menemukan bah"a hidrofobisitas macerals batubara berikut polaE e7initeL

#itrinitL inertinit.

6uno"ska 9' diui sifat otasi konstituen petrogra yang berbeda

dipisahkan dari batubara subbituminous yang tidak mengapung sama sekali

tanpa reagen otasi.

4lotasi adalah mungkin dengan penambahan beberapa reagen

heteropolar, seperti diaseton alkohol, dan dalam kondisi seperti inertinit

melayang yang terbaik, maka #itrinit, diikuti oleh e7inite. !orsley dan *mith 19

mengamati bah"a daya apung dari fusinite $kelompok inertinit dari macerals),

yang melayang cukup baik, itu sangat dipengaruhi oleh perendaman

berkepanangan dalam air $di ba"ah kondisi ini partikel #itrinit tidak terpengaruh

dengan cara merendamnya dalam air sama sekali) dan ini mungkin menelaskan

perbedaan diamati oleh beberapa penulis.

lassen 2% uga berpendapat bah"a sebagai akibat dari porositas tinggi,

macerals inertinit menadi sangat hidrolik dalam air dan mengapung buruk.


8/12

dari komposisi petrogra partikel batubara pada sifat otasi mereka dapat

dipelaari hanya untuk segar

6ab 3. permukaan oal sifat

$uno7idiAed) dan sampel abu yang rendah. 4raksi kepadatan -1,3 g 0 cm 3 dari

batubara bituminous tinggi-#olatile $yang merupakan konsentrat dari macerals

#itrinite baik-dibebaskan), adalah yang paling hidrofobik, sementara fraksi 1,3-

1,3; kerapatan $yang merupakan konsentrat dari saling bertautan dengan #itrinit

inertinit) adalah auh lebih sedikit hidrofobik. 5ntuk sampel yang mengandung

lebih dari 1;( abu, sifat permukaan yang didominasi oleh materi ditentukan

mineral.

3.8. Metode eksperimental karakteristik wettability batubara


9/12

*ebagai Gambar. 3.; dan ersamaan. $3.11) menunukkan, keterbasahan padat

ditentukan oleh keseimbangan antara energi adhesi padat 0 cair dan kohesi cair.

eskipun cairan tegangan permukaan yang tinggi $energi kohesif tinggi)

sebagian besar memberikan sudut kontak terbatas, pengukuran dengan cairan

tegangan tinggi seperti air menunukkan bah"a seluruh aaran sudut kontak dari

nol sampai nilai-nilai besar mungkin tergantung pada interaksi di seluruh padat 0

antarmuka air.

*eak untuk semua padatan M = N" MBB ersamaan. $3.2;) menunukkan

padat selalu hidrofobik, ')L % = setiap kali M*O = "B ". *emua padatan maka

akan hidrofobik ika mereka tidak memba"a kelompok polar atau ionik yang

dapat sangat berinteraksi dengan molekul air 2'. +engan demikian elas bah"a

seak bara mungkin berisi banyak kelompok polar yang berbeda, keterbasahan

mereka dengan air sangat harus bergantung pada isi dari kelompok tersebut

$atau peringkat batubara, oksidasi dan kotoran anorganik). eskipun prosedur

untuk mengukur sudut kontak sederhana, tidak mudah untuk mendapatkan hasil

yang direproduksi. engukuran pada permukaan dipoles datar akan dibahas

pertama, dan ini akan diikuti oleh metode yang digunakan untuk mengukur

sudut kontak pada bahan granular.

3.8.1. Pengukuran sudut kontak pada permukaan datar

*udut kontak kesetimbangan termodinamika, ') #, adalah fungsi unik dari

ketegangan antar muka Ps#, P*O, dan /O/ diberikan oleh persamaan uda $*/,

*O dan O/ berdiri untuk padat 0 uap, padat 0 cair dan antarmuka cair 0 uap)$Gambar. 3.2;).



10/12

ersamaan Poung dikembangkan untuk permukaan padat yang ideal, yaitu

halus sempurna, kimia homogen, kaku, tidak larut dan non-reaktif permukaan

9&. 5ntuk seperti permukaan, sudut kontak adalah sama pada setiap titik

sepanang garis kontak. *eak permukaan padat nyata kasar dan kimia

heterogen sampai batas tertentu, sudut kontak dapat berubah dari satu titik ke

titik lain di sepanang garis kontak, fakta yang diketahui semua melaksanakan

pengukuran tersebut.

etode optik biasa untuk mengukur sudut kontak menghasilkan sudut

kontak elas. Ini adalah sudut antara garis yang bersinggungan dengan

gelembung 0 droplet pada titik kontak tiga fase dan garis dielaskan oleh

permukaan padat. *udut kontak elas pada permukaan nyata menunukkan

hysteresis. *ebuah eksperimen sederhana dengan tetesan ditempatkan di piring

miring ke titik gerak baru adi akan mengungkapkan bah"a ada perbedaan besar

antara sudut kontak di tepi terkemuka dan sudut kontak pada trailing edge$Gambar. 3.2'). erbedaan antara sudut memaukan kontak $>C) dan surut sudut

$>) disebut sebagai hysteresis. Ini besar untuk permukaan padat heterogen.

enurut 6agus 99, pada permukaan heterogen patch-biaksana, sudut mau

adalah ke- terkait dan mungkin sama dengan sudut keseimbangan yang akan


11/12

6ab 3. 6atubara sifat permukaan

gambar 3.2D. ontoh droplet mati $a) dan gelembung ta"anan $b dan c) metode

pengukuran sudut kontak

+iamati pada homogen, permukaan datar yang terdiri dari komponen-energi

yang lebih rendah $bic hydropho-). +emikian pula, sudut surut dapat

dipertimbangkan untuk mengkarakterisasi tinggi-energi komponen $lebih

hidrolik).

!anya metode tertentu memungkinkan pengukuran kedua memaukan dan

surut sudut kontak. enurut 6agus 1;,1', pengukuran penurunan sessile mana

drop dibiarkan atuh pada padat, cenderung menghasilkan nilai sudut kontakyang perkiraan $tapi kurang dari) nilai-nilai mau. etode bubble sessile yang

memanfaatkan gelembung yang tidak pensiun di uung menggelegak

menghasilkan sudut yang kira-kira sama dengan $tapi lebih besar dari) sudut

surut. erutama disarankan adalah gelembung ta"anan dan metode penurunan

ta"anan. Cra. 3.2D diambil dari kertas oleh +relich dkk. 1%% menggambarkan

prinsip-prinsip metode yang diadaptasi mengikuti beberapa publikasi

sebelumnya 1%11%2.

edua teknik memerlukan goniometer $seperti, misalnya, ame-!art Inc go

niometer). *istem optik goniometer memiliki independen diputar lintas rambut

dan pembacaan busur internal yang dikalibrasi dalam 1 = bertahap. ahap

mendukung instrumen dikalibrasi pada kedua sumbu horisontal dan #ertikal di

%,%2 mm dimensi-di#i- untuk secara akurat mengukur diameter drop $bubble)

dasar. *ebuah ruang dikendalikan-atmosfer uga dapat digunakan ika

diperlukan. /ersi modern dari instrumen ini memungkinkan untuk pencitraan

otomatis drop $bubble) bentuk dan analisis drop $bubble) bentuk menggunakan

persamaan Poung-Oaplace. *udut kontak ditentukan oleh kemiringan garis kontur

pada titik batas tiga fase.

*ebagai Gambar. 3,2D menunukkan, di kedua teknik microsyringe digunakan

dengan arum stainless steel $%,; mm) yang tetap dalam kontak dengan baikdrop $metode capti#e-drop), atau gelembung $metode capti#e-gelembung).


12/12

indakan pencegahan yang diperlukan untuk menghindari distorsi dari bentuk

drop oleh arum. ermukaan luar arum harus dilapisi dengan paran untuk

menghentikan cairan dari memanat arum dan untuk melindungi terhadap

pembentukan meniskus cekung 1%%. 5ung arum harus selalu di atas ta"anan

drop 0 capti#e gelembung untuk menghindari tortion dis dari bentuk drop 0 gas

gelembung cairan $untuk lebih elasnya lihat +relich et al. 1%3).

Documents

Batubara Translate Intenk