KARAKTERISTIK BATUBARA TERPENGARUH INTRUSI DI TAMBANG AIR LAYA, SUMATRA SELATAN DAN POTENSINYA SEBAGAI MATERIAL UNTUK PEMBUATAN GRAFIT SINTETIS: THE CHARACTERISTICS OF HEAT-AFFECTED COAL IN AIR LAYA MINE, SOUTH SUMATRA AND ITS POTENTIAL AS AN ALTERNATIVE SOURCE OF SYNTHETIC GRAPHITE

MAKALAH ILMIAH KARAKTERISTIK BATUBARA TERPENGARUH INTRUSI DI TAMBANG AIR LAYA, SUMATRA SELATAN DAN POTENSINYA SEBAGAI MATERIAL UNTUK PEMBUATAN GRAFIT SINTETIS THE CHARACTERISTICS OF HEAT-AFFECTED COAL IN AIR LAYA MINE, SOUTH SUMATRA AND ITS POTENTIAL AS AN ALTERNATIVE SOURCE OF SYNTHETIC GRAPHITE Arsha Maulana1 dan Ferian Anggara2,3 Program Studi S1, Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik, UGM 2 Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik, UGM 3 Pusat Kajian Sumberdaya Bumi Non-konvensional, Fakultas Teknik, UGM 1 ABSTRAK Grafit dapat diaplikasikan dalam berbagai macam kegunaan misal sebagai material tahan panas, baterai, dan elektroda. Material grafit bisa didapat melalui grafit sintetis yang berasal dari batubara antrasit yang terpanaskan pada suhu di atas 2000ºC. Kondisi batubara yang terpanaskan secara alami dapat ditemui pada batubara yang terpengaruh intrusi batuan beku di Tambang Air Laya (TAL), Tanjung Enim, Sumatra Selatan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik batubara terpengaruh intrusi batuan beku dan potensinya sebagai material untuk pembentukan grafit sintetis. Empat sampel batubara yang berasal dari 4 seam dengan jarak bervariasi terhadap intrusi diambil dan dipreparasi untuk dilakukan analisis sayatan poles, random vitrinite reflectance (Rvr), proksimat, X-Ray Diffractometry (XRD), Total Carbon (TC), Total Organic Carbon (TOC), Total Inorganic Carbon (TIC), serta analisis microRaman spectroscopy. Batubara terpengaruh intrusi batuan beku di lokasi penelitian mengalami kenaikan vitrinite reflectance dan kandungan fixed carbon (karbon tertambat) serta penurunan nilai moisture (kadar lengas) dan volatile matter (zat terbang) seiring berkurangnya jarak terhadap tubuh intrusi. Batubara seam A1 berperingkat low volatile bituminous coal (%Ro= 2,01%) yang memiliki jarak terdekat dengan tubuh intrusi memiliki derajat pembatubaraan dan kandungan presentase mineral tertinggi. Batubara seam A1 memiliki banyak asosiasi mineral lempung yang dijumpai seperti ilit, smektit, dan rektorit sehingga dapat meningkatkan derajat kristalinitas dalam proses pembatubaraan dan akan mempermudah pada proses pembentukan grafit sintesis dalam proses selanjutnya. Kata kunci: Batubara, Intrusi, Tambang Air Laya, Karakteristik Batubara, Grafit ABSTRACT Graphite can be applied in various uses for example as a heat resistant materials, batteries, and electrodes. Graphite material can be obtained from synthetic graphite which produced from anthracite coal that is heated at 2000ºC or above. Naturally heat affected coal can be found in Tambang Air Laya (TAL), Tanjung Enim, South Sumatra where the coal is affected by the presence of igneous intrusion. According to these conditions, it is important to conduct the research to determine the characteristics of heat affected coal and its potential as an alternative source of synthetic graphite. Four samples of heat affected coal obtained from four seams with varying distances to the body of igneous intrusion are prepared for several analyses, namely petrographic, random vitrinite reflectance (Rvr), proximate, X-Ray Diffractometry (XRD), Total Carbon (TC), Total Organic Carbon (TOC), and Total Inorganic Carbon (TIC), as well as micro-Raman spectroscopy. The heat affected coal shows the tendency of increasing vitrinite reflectance and fixed carbon content and decreasing moisture and volatile matter towards the igneous intrusion body. The heat affected coal (A1 Coal) with Buletin Sumber Daya Geologi Volume 15 Nomor 3 - 2020 184 MAKALAH ILMIAH the closest distance to the igneous intrusion body has the highest rank (low volatile bituminous coal; %Ro= 2,01%) and mineral percentage. A1 Coal is associated with mineral lempung such as illite, smectite, and rektorit that can increase the degree of crystalinity in the process of coalification and that would catalyze the formation of synthetic graphite in the next process. Keywords: Coal, Intrusion, Tambang Air Laya, Coal Characteristics, Graphite PENDAHULUAN Pemanfaatan grafit global sejak 2013 meningkat terus tiap tahunnya (Simandl et al., 2015). Hal ini disebabkan oleh meningkatnya kondisi ekonomi global serta dampaknya terhadap industri yang menggunakan grafit (Olson, 2015). Grafit merupakan material yang dapat diaplikasikan dalam berbagai macam kegunaan misal sebagai material tahan panas, baterai, dan elektroda. Grafit terbentuk sebagai hasil dari tahapan metamorfisme kontak maupun regional dari sedimen yang kaya akan material organik. Grafit memiliki banyak kegunaaan terutama pada bidang industri (Chung, 2002). Untuk mencukupi kebutuhan grafit dunia, petroleum coke merupakan material karbon yang biasa digunakan sebagai grafit sintetis. Berdasarkan penelitian Franklin (1951) dan Oberlin & Terriere (1975) diketahui bahwa antrasit dapat tergrafitisasi dengan mudah apabila terpanaskan pada temperatur di atas 2000 ºC. Oleh karena itu, batubara dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan grafit sintetis. Batubara yang terpanaskan secara alami akibat pengaruh intrusi batuan beku sehingga peringkatnya naik dapat di jumpai di lapangan Tambang Air Laya (TAL), Sumatra Selatan (Gambar 1). Batubara di lokasi penelitian termasuk dalam Formasi Muara Enim (Gambar 2). Temperatur kontak intrusi batuan beku yang hadir di lapangan TAL berkisar antara 700-750ºC (Amijaya dan Littke, 2005). Intrusi ini memberikan panas dengan temperatur tinggi sehingga dapat mempengaruhi karakteristik awal dari batubara (Pujobroto, 185 1997). Berdasarkan Levine (1993) dikatakan bahwa intrusi batuan beku yang hadir dapat memberikan efek panas yang diberikan sehingga menyebabkan adanya peningkatkan derajat pembatubaraan atau peningkatkan peringkat batubara di lokasi tertentu baik secara lokal ataupun secara regional yang salah satu contohnya terjadi pada batubara Cekungan Narragganset, Rhode Island (Lyons and Chase, 1981). Berdasarkan hal tersebut, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui karakteristik batubara terpengaruh intrusi batuan beku di TAL dan potensinya sebagai material untuk pembuatan grafit sintesis. Gambar 1. Peta indeks lokasi penelitian, Lokasi penelitian berada pada Tambang Air Laya (dimodifikasi dari Pujobroto, 1997) Buletin Sumber Daya Geologi Volume 15 Nomor 3 - 2020 : 184 - 200 Gambar 2. Ringkasan stratigrafi Formasi Muara Enim dan kolom stratigrafi Tambang Air Laya (TAL) (dimodifkasi dan disarikani dari Shell Mijnbouw, 1978) MAKALAH ILMIAH Karakteristik Batubara Terpengaruh Intrusi di Tambang Air Laya,....., Arsha Maulana dan Ferian Anggara 186 MAKALAH ILMIAH GEOLOGI Daerah penelitian berada di Cekungan Sumatra Selatan yang merupakan cekungan busur belakang yang terbentuk akibat ekstensi timur-barat pada Pre-Tersier hingga Tersier Awal (de Coster, 1974; Daly et al., 1987). Berdasarkan Pujobroto and Hutton (2000) terdapat tiga tubuh intrusi utama yang bersifat andesitik yang berada di sekitar TAL. Tiga intrusi tersebut adalah: 1) Intrusi dike Bukit Asam; 2) Intrusi sill Suban; dan (...truncated)