Endbericht - NachhaltigWirtschaften.at
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Als Sortierprozess kommt – wiederum in Abhängigkeit der Rohgutzusammensetzung und der vorliegenden Verwachsungsverhältnisse – zum einen die Dichtesortierung in Frage. Für Grafit wird dabei hauptsächlich die Herdarbeit eingesetzt. Zum anderen bietet sich aufgrund der natürlichen Hydrophobie des Grafits die flotative Anreicherung als Sortierverfahren an. Die Herausforderung zur Erzeugung hochreiner Grafitkonzentrate ist daher weniger in der Auffindung eines optimalen Reagenzienregimes gegeben, sondern ergibt sich aus den in der Regel sehr engen Verwachsungsverhältnissen, welche feinste Dispersitäten des Rohgutes erfordern und sich auf die Selektivität des Prozesses auswirkt. In Österreich wird Grafit in Kaisersberg (Steiermark) abgebaut. Die Grobzerkleinerung erfolgt mittels Backenbrecher. Daran angeschlossen ist eine Zerkleinerung mittels Walzen-Tellermühlen, in welchen zugleich die Trocknung stattfindet. Sofern notwendig werden auch Feinstmühlen eingesetzt, in welchen sich Körnungen mit Feinheiten bis kleiner 1,7 μm erreichen lassen. Amorphe Grafite können in einer entsprechenden Flotationsanlage im Kohlenstoffgehalt angereichert werden. 6.6.1.2 Optimierung bestehender Prozesse Die Optimierung bestehender Prozesse beinhaltet im ersten Schritt die Evaluierung der bestehenden Prozesskette zur Identifizierung der bestmöglichen Ansatzpunkte. Hierbei zeigt die Erfahrung, dass zum Beispiel Zerkleinerungstechnologien – und hier besonders Mahlprozesse – meistens Potenzial für Energieeinsparungen bieten. Dies ist natürlich auch eine Optimierung zur Schonung von Ressourcen, doch um die Ausnutzung im Sinne dieser Studie zu erhöhen, ist meistens eine Steigerung des Ausbringens an Wertmineralen im Konzentrat angestrebt. Diese lässt sich über die Verbesserung von Sortiertechniken und von chemischen Prozessen zur Extraktion erreichen. Dies bedeutet allerdings nicht, dass Zerkleinerungsverfahren in diesem Zusammenhang keine Rolle spielen. Eine optimale Anpassung der durch die Zerkleinerungstechnologie erzielten Dispersität des in den Sortierprozess überführten Materials ist ebenso von großer Wichtigkeit. Zwei Wege der Optimierung bieten sich in diesem Zusammenhang an: o o Optimierung der Betriebsparameter eines Prozesses Implementierung neuer Technologien Bei der Implementierung neuer Technologien sollte im Anschluss ebenso eine Optimierung der Betriebsparameter erfolgen. 6.6.2 Sekundärrohstoffe Die Aufbereitung von Sekundärrohstoffen besteht – ebenso wie im Primärsektor – in der Aufgabe, den Wertstoff aus dem Reststoff zu extrahieren. Die Notwendigkeit zur Aufbe- 126
eitung entsteht auch aus den Anforderungen, die nachfolgende Prozesse an das aufbereitete Konzentrat stellen. Jedoch ergeben sich bei sekundären Rohstoffen ganz besondere Herausforderungen, welche in den Unterpunkten dieses Abschnitts genauer erläutert werden. Die eingesetzten Verfahren decken hierbei ebenso den gesamten Bereich der klassischen physikalisch mechanischen Trenntechnik ab. Weit verbreitet sind hierbei besonders Magnetscheidungsprozesse sowie sensorgestützte Sortiermethoden. Jedoch ist die Notwendigkeit der Weiterentwicklung klassischer Aufbereitungstechnologien derzeit deutlich ausgeprägter als im Primärbereich, weil die Sekundärrohstoffaufbereitung einen vergleichsweise jungen Forschungszweig darstellt. Erwähnenswert ist hier zum Beispiel der großtechnische Einsatz von Verfahren der Dichtesortierung zur Trennung von Metallgemischen, welche einer Magnetscheidung nicht zugänglich sind, und von Kunststoffgemischen. 6.6.2.1 Schwankende Rohgutzusammensetzung Die qualitative sowie die quantitative Zusammensetzung des Rohgutes spielt in Aufbereitungsprozessen eine wichtige Rolle. Im Sekundärbereich stellen Schwankungen dieser Zusammensetzung eine der größten Herausforderungen für die Aufbereitung dar. Dies betrifft sowohl Zerkleinerungs- als auch Sortierprozesse und macht eine Abstimmung des Verfahrens im Vergleich zur Aufbereitung von Primärrohstoffen ungleich schwieriger. Die Technologien müssen für deutlich stärkere Schwankungen in der Zusammensetzung des Rohgutes ausgelegt werden und erreichen daher gesamtheitlich betrachtet noch nicht dieselbe Güte wie dies primärseitig bereits der Fall ist. Dafür sind die Ausgangskonzentrationen der Wertstoffe in Sekundärrohstoffen zum Teil beträchtlich höher, welche sich positiv auf den Prozess auswirken können. Auch in der sekundärseitigen Rohstoffaufbereitung liegt das Optimierungspotenzial einerseits in der Optimierung der Prozessabläufe und Prozessparameter und andererseits im Speziellen in der Implementierung neuer Technologien. Besonders die in diesen Problemstellungen angewendeten, oft äußerst komplexen Verfahrensketten bieten oftmals Potenzial für Verbesserungen der Abläufe und der Betriebsparameter. Gerade die Implementierung neuer Technologien ist in diesem Feld sehr vielversprechend. Nachfolgend sollen die spezifischen Herausforderungen einer Sekundärrohstoffaufbereitung betrachtet werden. 6.6.2.2 Herausforderungen in der Zerkleinerung Die Zerkleinerung sekundärer Rohstoffe stellt oftmals aufgrund der Zusammensetzung des Rohgutes hohe Anforderungen an die Zerkleinerungs- und Klassiertechnik. Die vorhergehende Grobsortierung ist daher ein wichtiger Schritt zur Entlastung der Zerkleinerungskette und der Aufteilung des Rohgutes auf unterschiedliche Aaggregate, die den individuellen und verschiedensten Anforderungen, welche die oftmals äußerst unter- 127
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eitung entsteht auch aus den Anforderungen, die nachfolgende Prozesse an das aufbereitete<br />
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Herausforderungen, welche in den Unterpunkten dieses Abschnitts genauer erläutert<br />
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Die eingesetzten Verfahren decken hierbei ebenso den gesamten Bereich der klassischen<br />
physikalisch mechanischen Trenntechnik ab. Weit verbreitet sind hierbei besonders Magnetscheidungsprozesse<br />
sowie sensorgestützte Sortiermethoden. Jedoch ist die Notwendigkeit<br />
der Weiterentwicklung klassischer Aufbereitungstechnologien derzeit deutlich ausgeprägter<br />
als im Primärbereich, weil die Sekundärrohstoffaufbereitung einen vergleichsweise jungen<br />
Forschungszweig darstellt. Erwähnenswert ist hier zum Beispiel der großtechnische Eins<strong>at</strong>z<br />
von Verfahren der Dichtesortierung zur Trennung von Metallgemischen, welche einer<br />
Magnetscheidung nicht zugänglich sind, und von Kunststoffgemischen.<br />
6.6.2.1 Schwankende Rohgutzusammensetzung<br />
Die qualit<strong>at</strong>ive sowie die quantit<strong>at</strong>ive Zusammensetzung des Rohgutes spielt in Aufbereitungsprozessen<br />
eine wichtige Rolle. Im Sekundärbereich stellen Schwankungen dieser<br />
Zusammensetzung eine der größten Herausforderungen für die Aufbereitung dar. Dies<br />
betrifft sowohl Zerkleinerungs- als auch Sortierprozesse und macht eine Abstimmung des<br />
Verfahrens im Vergleich zur Aufbereitung von Primärrohstoffen ungleich schwieriger. Die<br />
Technologien müssen für deutlich stärkere Schwankungen in der Zusammensetzung des<br />
Rohgutes ausgelegt werden und erreichen daher gesamtheitlich betrachtet noch nicht<br />
dieselbe Güte wie dies primärseitig bereits der Fall ist. Dafür sind die Ausgangskonzentr<strong>at</strong>ionen<br />
der Wertstoffe in Sekundärrohstoffen zum Teil beträchtlich höher, welche<br />
sich positiv auf den Prozess auswirken können.<br />
Auch in der sekundärseitigen Rohstoffaufbereitung liegt das Optimierungspotenzial einerseits<br />
in der Optimierung der Prozessabläufe und Prozessparameter und andererseits im<br />
Speziellen in der Implementierung neuer Technologien. Besonders die in diesen Problemstellungen<br />
angewendeten, oft äußerst komplexen Verfahrensketten bieten oftmals Potenzial<br />
für Verbesserungen der Abläufe und der Betriebsparameter. Gerade die Implementierung<br />
neuer Technologien ist in diesem Feld sehr vielversprechend. Nachfolgend sollen die<br />
spezifischen Herausforderungen einer Sekundärrohstoffaufbereitung betrachtet werden.<br />
6.6.2.2 Herausforderungen in der Zerkleinerung<br />
Die Zerkleinerung sekundärer Rohstoffe stellt oftmals aufgrund der Zusammensetzung des<br />
Rohgutes hohe Anforderungen an die Zerkleinerungs- und Klassiertechnik. Die vorhergehende<br />
Grobsortierung ist daher ein wichtiger Schritt zur Entlastung der Zerkleinerungskette<br />
und der Aufteilung des Rohgutes auf unterschiedliche Aaggreg<strong>at</strong>e, die den<br />
individuellen und verschiedensten Anforderungen, welche die oftmals äußerst unter-<br />
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