Sensorgestützte Sortierung in Lateinamerika
Die Companhia de Ferro Ligas da Bahia (Ferbasa) mit Sitz in der Gemeinde Ipueira im Bundesstaat Bahia im Nordosten Brasiliens betreibt eine der größten Chromitminen in Brasilien und gilt als Wegbereiter für den Einsatz der sensorgestützten Sortierung. Das Unternehmen bereitet im Untertagebau gefördertes Chromit auf. Zur Bergevorabscheidung des gewonnenen Materials kommt eine Sensor-Sortiertechnik zum Einsatz. Anschließend wird das Material in der Herstellung legierter Spezialstähle verwendet. Seit 10 Jahren separiert das Unternehmen mit einer Aufbereitungskapazität von jährlich 12 Mio. t hochwertiges Chromit. Die Bergevorabscheidung erfolgt per sensorgestützter Sortierung in einer ausschließlich trockenen Aufbereitung.
Leiter des Bergbaus, Eriberto Nascimento Leite, ist von dieser „neuen“ Technologie überzeugt, die eigentlich alles andere als neu ist. Jeder, der schon einmal geröntgt wurde oder eine Sicherheitskontrolle am Flughafen passiert hat, kennt diese Technik. Im Bergbau war sie vor 10 Jahren jedoch völlig neu. Eriberto Nascimento erläutert, dass die sensorgestützte Sortiertechnik für Ferbasa den entscheidenden Unterschied ausmacht: Mit ihr entfallen unnötige Aufbereitungsschritte, da eine Fraktion des hochwertigen Materials bereits vorab von Material separiert wird, das der metallurgischen Aufbereitung zugeführt wird.
Das ist vorteilhaft, da kein niederwertiges Material, sondern nur das hochwertige, weiterverarbeitet wird. Nicht verwertbare Partikel werden auf diesem Weg vorab aus dem Prozess ausgesondert. Dieses Verfahren wird als Bergevorabscheidung bezeichnet. Die Bergevorabscheidung des Materials erfolgt vor den energieintensiven Zerkleinerungsprozessen. So gelangt nur verwertbares Material in den Prozess und die anschließenden Anreicherungsschritte.
Bei der Anreicherung wird die Konzentration bestimmter Mineralien mit verschiedenen physikalischen und chemischen Verfahren oder Prozessen erhöht. Einfach gesagt, verbessert die Bergevorabscheidung die Gesamtproduktivität von Mineralaufbereitungsanlagen. Ferbasa konnte mit dem Einsatz sensorgestützter Sortiertechnik nicht nur die Produktion steigern, sondern außerdem die Kosten der anschließenden Prozesse senken, darunter die Zerkleinerung und der Einsatz von Eingangsmaterialien wie z. B. Reagenzien.
Environmental, Social, and Corporate Governance (ESG) und sensorgestützte Sortierung greifen ineinander
„Sensorgestützte Sortiertechnik erleichtert es uns bei Ferbasa heute, ESG-Richtlinien einzuführen, Abfall zu reduzieren, die Produktionseffizienz zu maximieren und zum Schutz der natürlichen Ressourcen beizutragen“, erläutert Eriberto Nascimento. Mittlerweile bereitet das Unternehmen nicht nur das geförderte Erz, sondern auch die Halden auf, die wesentliche Mengen Chrom enthalten. Die Halden lassen sich nur per Prozessautomatisierung mit ihren hohen Kapazitäten von bis zu 180 t/h aufbereiten, die die sensor-basierte Sortierung hier ermöglicht. Die Haldenaufbereitung bietet somit Potenzial für Produktivitätssteigerungen der Grube. Bei der Ressourcennutzung bietet sensorgestützte Sortierung Potenzial zur Senkung des Wasser-, Energie- und Chemikalienbedarfs, da sie im Gegensatz zu anderen Vorabscheidungsprozessen wie z. B. der Schwimm-Sink-Separation ein trockenmechanischer Vorgang ist.
Ferbasa hat das stark chromithaltige Erz, das in der Anreicherungsanlage aufbereitet wird, schon immer in einem Abscheidungsprozess von dem geringhaltigeren tauben Gestein separiert. Dieser Prozess erfolgte jedoch manuell. Dann las der ehemalige Ferbasa-Aufbereitungsmanager Bartolomeu Fonseca einen Artikel über sensorgestützte Sortierung von STEINERT. 2012 bereitete er Material für Tests im Test- und Entwicklungscenter von STEINERT in Deutschland vor, die erfolgreich verliefen.
Als vor 10 Jahren das erste Sortiersystem installiert wurde, hatten die Mitarbeiter von Ferbasa Zweifel, dass sie den rauen Bedingungen in der Grube standhalten würde. Deshalb bot STEINERT Latinoamericana, eine Tochtergesellschaft der deutschen STEINERT GmbH, eine „Try-and-Buy“-Vereinbarung an. Die Ausrüstung hat mit den Jahren ihre Robustheit bewiesen – das erste System mit insgesamt 34 000 Betriebsstunden ist bis heute in Betrieb. „Rückblickend betrachtet, war der Einsatz der Technik nicht einfach, aber ich entschied mich zu diesem Schritt, weil ich überzeugt war, dass sie effektiv sein würde. Inzwischen bin ich im Ruhestand und sehr stolz auf mein Vermächtnis für das Unternehmen“, berichtet Bartolomeu Fonseca. „Der damalige Bergbauleiter Wanderley Lins stand voll hinter mir, aber es lag in meiner Verantwortung, die Maschine zum Laufen zu bringen.“
Starke Unterstützung seitens STEINERT Latinoamericanas Test- und Entwicklungscenter
Als 2014 das erste Sortiersystem, eine STEINERT XSS T, in Betrieb genommen wurde, traten viele Probleme auf – wie bei Innovationsprojekten üblich. Da die STEINERT GmbH jedoch bereits in Belo Horizonte ihre Tochtergesellschaft Latinoamericana gegründet hatte und Servicetechniker beschäftigte, die bei der Installation behilflich waren, gingen STEINERT Latinoamericana und Ferbasa eine Partnerschaft ein. Und sie lösten die Herausforderungen Schritt für Schritt.
Partnerschaften von STEINERT mit anderen Unternehmen sind für die Entwicklung neuer Lösungen und Technologien entscheidend und tragen zur Weiterentwicklung der Branche und zum Umweltschutz bei. Darüber hinaus investiert das Unternehmen in Forschung und Entwicklung, um die Effizienz und Nachhaltigkeit seiner Lösungen kontinuierlich weiter zu steigern. Aktuell beschäftigt das Unternehmen 30 Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen, die Bergbaukunden in Lateinamerika betreuen, und betreibt ein eigenes Test- und Entwicklungscenter in der Nähe der Niederlassung in Brasilien. Das macht die Durchführung von Tests für Kunden in der Region einfacher und effizienter.
Von nur einem bis hin zu sechs Sortiersystemen in nur fünf Jahren
2014 nahm Ferbasa die erste Maschine in Betrieb. 2019 waren bereits sechs Systeme für die Aufbereitung von Fördermaterial und geringwertigen Halden installiert. Die Produktion profitiert von der Flexibilität der Sortiersysteme, die Bergematerial, vorangereichertes Material und hochwertiges Material erzeugen. Die Aufbereitungskapazität beträgt bis zu 120 t/h für 2,5 bis 7,5 cm große Partikel und bis zu 180 t/h für 5 bis 13 cm große Partikel. Die Kombination der Sensoren erlaubt es, bei der Aufbereitung Partikel mit einer Größe bis 13 cm zu separieren – ein einzigartiges Merkmal, das die Robustheit und Effizienz der Anlage bei der Erkennung und Aussortierung sehr grober Partikel zusätzlich belegt. Insgesamt werden so Aufbereitungsquoten von bis zu 90 % und Veredelungsgrade vom 1,5 bis 3-fachen der Grade bei der Zufuhr erreicht.
Derzeit bereitet Ferbasa das gesamte Fördermaterial in einem zweistufigen Prozess per sensorgestützte Sortierung mit zwei STEINERT-Sortiersystemen auf, der STEINERT XSS T und der STEINERT KSS | XT L. Im ersten Schritt wird das Bergematerial ausgesondert, im zweiten Schritt werden vorangereicherte und hochwertige Materialien erzeugt. Das hochwertige Material erfüllt die Spezifikationen für den Gehalt und geht an die Metallhütte und das vorangereicherte Material an ein weiteres Werk, wo es weitere Anreicherungsverfahren durchläuft. Daneben kommt die Technologie auch bei der Aufbereitung geringwertiger Halden zum Einsatz. Zwei STEINERT KSS | XT L Sortiersysteme separieren dabei in zwei Stufen Bergematerial, vorangereichertes Material und hochwertiges Material. So werden die geringwertigeren Halden bei stark verbesserter Nachhaltigkeit wirtschaftlich rentabel aufbereitet.
