Fortschritte bei der Aufbereitung primärer und ­sekundärer Rohstoffe – Aufbereitungstechnisches ­Seminar 2016 in Leoben

Das diesjährige Seminar fand am 28. und 29. Januar statt und stand unter dem Motto „Fortschritte bei der Aufbereitung primärer und sekundärer Rohstoffe – Maschinen, Verfahren, Produkte“. In 18 Vorträgen stellten Anlagenbauer, Anwender und Vertreter von Hochschulen neue Apparate, Umbauten und Erweiterungen sowie aktuelle Forschungsergebnisse vor (Bild 1).

Prof. Markus Lehner vom Lehrstuhl für Verfahrenstechnik des industriellen Umweltschutzes, Montanuniversität Leoben (Bild 2), stellte ein laufendes Forschungsprojekt zum stofflichen Recycling von Kunststoffabfällen vor. Dabei sollen aus Gemischen verschiedenster Kunststoffe, die auch organische und mineralische Störstoffe enthalten, die Polyolefine als Leichtgut einer Dichtesortierung wiedergewonnen werden. Diese können gemeinsam mit den entsprechenden Erdölzwischenprodukten gecrackt und anschließend wieder zu neuen Kunststoffen aufgebaut werden. Im Gegensatz zum üblichen Kunststoffrecycling bleibt bei diesem Verfahren die Qualität der Kunststoffe erhalten.

Anschließend berichtete Dipl.-Ing. (FH) Florian Salzer, w&p Zement GmbH (Bild 3), von der Erweiterung einer Ersatzbrennstoffanlage eines Zementwerkes, bei der zur Feinzerkleinerung auf eine Rocket Mill umgestellt wurde. Bei diesem Aggregat erfolgt die Zerkleinerung durch rotierende Kettenstränge. Bei geringfügig höheren Energiekosten ist insgesamt eine deutliche Kosteneinsparung zu verzeichnen. Auch auf den Brennprozess wirken sich die veränderten Eigenschaften des Ersatzbrennstoffes positiv aus.

Um Produkte abzukühlen, kann darin enthaltene Restfeuchte verwendet werden. Dipl.-Ing. Robert Primavesi, Almo Engineering GmbH (Bild 4), stellte einen Vergleich eines üblichen Trommeltrockners und eines mit der Verdampfungskühlung ausgestatteten vor. Letzterer ist durch seine komplexere Bauart in der Anschaffung teurer, zeichnet sich aber durch die kleinere Baugrößen einiger Komponenten sowie geringeren Strom- und Brennstoffbedarf aus.

Dr. Paul Meissner, K+S Analytik- und Forschungszentrum (Bild 5), ging in seinem Vortrag zunächst auf Grundlagen und Herausforderungen bei der photooptischen Partikelgrößenmessung ein. Eine Herausforderung ist u.a. die Segmentierung, die Bildbereiche mit einander überlappenden Körnern in die einzelnen Partikel zerlegt. Als konkreten Einsatzfall zeigte er, wie gut ein solches Online-System die Einhaltung einer Korngrößenverteilung am Austrag eines Pelletiertellers unterstützen kann.

Die Einsatzbereiche der sensorgestützten Sortierung haben sich in den letzten Jahren durch die stetige Weiterentwicklung stark erweitert. Dr. Helfried Gschaider, Binder+Co AG (Bild 6), präsentierte drei unterschiedliche Komplettlösungen, bei denen die jeweilige zentrale Sortierung auf Durchlicht, Auflicht bzw. dem Nahinfrarotspektrum beruht.

Ing. Harald Mitterbauer, G&S Metallwerk GmbH (Bild 7), präsentierte eine 2013 in Betrieb gegangene Aufbereitungsanlage für metallhaltige Abfälle. Durch ihren modularen und redundanten Aufbau kann sie bei sehr hoher Verfügbarkeit flexibel auf geänderte Aufgabenzusammensetzung reagieren. Mit ihrem hohen Automatisierungsgrad weist sie sehr niedrige Personalkosten auf.

In naher Zukunft wird der jährliche Rücklauf an Li-Traktionsbatterien stetig ansteigen. Um die vorgeschriebene Recycling‑
rate bei geringeren Kosten als mit den derzeitigen pyro- und hydrometallurgischen Verfahren erreichen zu können, wurde in einem mehrjährigen Projekt am Institut für Verfahrenstechnik und Aufbereitungstechnik an der TU Bergakademie Freiberg ein mechanisches Aufbereitungsverfahren entwickelt, welches von Prof. Urs Peuker, Institut für mechanische Verfahrenstechnik und Aufbereitungstechnik der TU Bergakademie Freiberg (Bild 8), vorgestellt wurde. Wesentliche Teile des Verfahrens wurden bereits auf den Pilotmaßstab übertragen.

Dr. Andreas Pfeiler, Fachverband der Steine- und keramischen Industrie (Bild 9), bot einen Überblick über die auf Körnungen im Straßenbau anzuwendenden Normen und Vorschriften. Neben einigen klärenden Begriffsbestimmungen ging er auf die Anforderungen an die Materialien ein. Einige Veränderungen der rechtlichen Voraussetzungen sind abzusehen, da im Rahmen von Europa 2020 großer Wert auf Abfallverringerung durch erhöhte Recyclingraten gelegt wird.

Die Energieeffizienz-Richtlinie der EU gibt vor, bis 2020 den Primärenergiebedarf um 20 % zu senken. Diese wurde im österreichischen Bundesenergieeffiezienzgesetz umgesetzt. Neben dessen Forderungen an Großunternehmen und Energielieferanten berichtete Dipl.-Ing. Dragan Bill, Rohrdorfer Sand und Kies GmbH (Bild 10), über die erfolgreiche Umsetzung der Vorgaben in seinem Unternehmen anhand konkreter und teilweise sehr einfacher Maßnahmen.

Bei einer porphyrischen Kupferlagerstätte führt die veränderte Zusammensetzung der Aufgabe aus drei verschiedenen Erztypen zu starken Selektivitätsproblemen in der Flotation. Dr. Wolfram Bernhart, Metso Austria GmbH (Bild 11), beschrieb die umfangreichen systematischen Laboruntersuchungen, die durch einen alternativen Sammler und erhöhten pH-Wert in der Zwischenproduktmahlung wieder zu verbesserter Selektivität führten. Es zeigte sich auch, dass die allgemein übliche Prozessführung der Zwischenproduktmahlung nicht automatisch zielführend sein muss.

Dr. Alfred Stadtschnitzer, VA Erzberg GmbH (Bild 12), berichtete vom Einsatz sensorgestützter Sortierung bei einer Spateisensteinlagerstätte. Zwei Problemfelder der dortigen Aufbereitung ergeben sich durch das Mitfördern von Taubmaterial sowie das lokal gehäufte Auftreten von Störelementen. Deshalb werden nunmehr bei Bedarf die Korngrößenspanne 30-100 mm mittels RFA und optischem Bild und die Spanne 8-30 mm mittels Röntgendurchstrahlung und optischem Bild aufbereitet.

Hohe NO_x-, CO- und TOC-Werte im Abgas eines Zementwerkes waren der Grund für die Suche nach einer besseren Abgasreinigungsanlage. Dipl.-Ing. Anton Secklehner, KIRCHDORFER Zementwerk Hofmann GesmbH (Bild 13), führte aus, wie die ersten Pilotversuche (mit SCR und Oxi-Kat) innerhalb von 24 h versagten, da alle verschiedenen Oxidationskatalysatoren ihre Wirkung verloren. In der zweiten Pilotphase mit der Kombination von SCR und RTO konnte die CO-Reduktion durch die regenerative Technik aufrechterhalten werden. Die anschließend nach diesem Verfahren errichtete Großanlage ist einige Wochen vor dem Vortrag in Betrieb genommen worden.

Das an der Montanuniversität Leoben angesiedelte RIC ESEE (Regional Innovation Center on Raw Materials for East and South East Europe) stellt Österreichs erste Beteiligung an einer Knowledge & Innovation Community (KIC) des European Institute of Technology (EIT) dar. Dr. Alfred Maier, Montanuniversität Leoben (Bild 14), stellte diese Organisation mit ihren Zielen und Tätigkeiten vor. Ein Hauptzweck der KICs ist die Unterstützung innovativer Unternehmen beim Übergang neuer Produkte von Forschungsergebnissen zur Marktreife im weiten Feld der Rohstoffe, das Hauptziel des RIC ESEE ist die Sicherstellung der europäischen Rohstoffversorgung.

GROUND UNIT, eine Aufbereitungsanlage für kontaminierte Böden, wurde in der zweiten Ausbaustufe um die Flotation des Filterkuchens < 1 mm erweitert. Dipl.-Wirt.-Ing. Günter Hirsch, voestalpine Stahl GmbH (Bild 15), erläuterte die Hintergründe und Aufgabenstellungen des Verfahrens. Nach Labor- und Großversuchen folgte bereits die erfolgreiche Inbetriebnahme der Erweiterung. Ohne weitere Behandlung fallen etwa 15 % der Aufgabe als kaum verwertbarer Filterkuchen an, durch die Flotation ist es aber möglich, den Großteil seiner Kontaminationen in nur 3 % der Aufgabe auszubringen. Der Flotationsunterlauf ist dabei nur niedrig kontaminiert.

Dipl.-Ing. Erwin Schneller, SBM Mineral Processing GmbH (Bild 16), und DI Hermann Almer, SBM Mineral Processing GmbH (Bild 17), stellten einen Backenbrecher mit Überlastschutz durch automatische Spaltverstellung vor. Durch die kontinuierliche Messung der Brechkraft wird das Eindringen von nicht zerkleinerbaren Objekten in den Brechraum erkannt, worauf die Spaltweite kurzzeitig um einen frei wählbaren Betrag vergrößert wird. Nach dem Austritt des Störobjektes wird die gewählte Spaltweite wieder eingestellt. Diese Einrichtung soll z.B. für die Zerkleinerung von Schlacken oder von Bahnschwellen mit ihren großen Beschlägen geeignet sein.

Dipl.-Ing. Hermann Almer sprang im Anschluss noch kurzfristig für Ing. Bauhofer ein und beschrieb eine neue Brechanlage für Rohgips, die die bisherige Ausrüstung aus dem Jahr 1971 vollständig ersetzt. Das Anforderungsprofil umfasst u.a. die Umstellung von Kreislauf- auf Durchlaufzerkleinerung, eine deutliche Kapazitätssteigerung der Produktion bei gleichzeitigem Umstieg von durchgehendem 3-Schicht-Betrieb auf nur eine Schicht Mo-Fr sowie mannlosen Betrieb.

Julie Gilles, Metso Minerals (France) S.A. (Bild 18), ging zunächst auf die Unterschiede zwischen Rührwerkszellen und Flotationssäulen ein, wobei letztere vornehmlich in den Reinigungsstufen eingesetzt werden. Im Weiteren verglich sie die konventionellen Belüftungssysteme der Säulenflotation mit dem eigenen neuartigen System. Dieses soll zu einer deutlich feineren Verteilung der Blasengröße und in der Folge zu höheren Gehalten im Konzentrat bei zugleich höherem Ausbringen führen.

Seit über einem Jahrzehnt ist die Sortierung im elektrostatischen Feld eines der ständigen Forschungsgebiete am Lehrstuhl für Aufbereitung und Veredlung der Montanuniversität Leoben. Nach einem Rückblick über bereits behandelte Aspekte stellte Prof. Helmut Flachberger, Montanuniversität Leoben (Bild 19), die beiden aktuellen Dissertationen zum Thema vor: einerseits über grundlegende Fragestellungen zum tieferen Verständnis der Triboaufladung, andererseits über die anwendungsorientierten Versuche, in der Aufbereitung von Grafiten die Flotation durch die Elektroscheidung zu entlasten oder auch ganz zu ersetzen.

Das nächste Aufbereitungstechnische Seminar wird am 16. und 17. Januar 2017 mit dem gleichen Schwerpunktthema stattfinden. Es kann davon ausgegangen werden, dass die Vorträge wieder die bewährte Mischung von Theorie und Praxis ergeben werden.