GesteinsPerspektiven 07/21

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FORSCHUNG
Hochspannende Aufbereitung auch bei
kleinem Energieeinsatz
Energiewende, Rohstoffwende, Kreislaufwirtschaft – an Schlagwörtern
mangelt es nicht, die den Bereich Aufbereitungsmaschinen direkt tangieren!
Parallel dazu stellt sich die Frage, wie benötigte Rohstoffe mit geringem
Energieaufwand in genau der Menge und Qualität verfügbar werden, um
unsere Lebensbedingungen jetzt und in Zukunft zu sichern. Die Antwort
lautet: Es braucht innovative Verfahren und Fachleute, die solche entwickeln.
ELEKTROIMPULSBEANSPRUCHUNG: Aufnahme eines erzeugten Risses im Granit.
Selektiver Aufschluss der Nutzminerale, Energieeinsparung und geringerer Verschleiß
sind Vorteile des Verfahrens. Foto: Margarita Mezzetti/IART-TUBAF
Viele Rohstoffe und wichtige strategische
Elemente, wie Indium oder
Wolfram, sind in Deutschland in „komplexen
Erzen“ vorhanden. Gekennzeichnet
durch einen polymetallischen,
mineralogisch komplexen Aufbau sowie
ein feinkörniges Gefüge mit hoher Festigkeit
und Zähigkeit widersetzten sich
solche Erze bislang einer wirtschaftlichen
Aufbereitung und wurden deshalb,
selbst wenn die Preise der enthaltenen
Elemente einen Höchststand erreichten,
nicht gewonnen.
Seit einiger Zeit wird nun im Zusammenhang
mit derart anspruchsvollen
Rohstoffen die Elektroimpulstechnologie
auf ihre Nutzbarkeit in industriellen
Anwendungen intensiv untersucht.
„Elize“ heißt das Projekt und das Kürzel
steht für: „Elektroimpulszerkleinerung in
großtechnischen Zerkleinerungsmaschinen
zur Aufbereitung komplexer Erze“.
Fachleute werden wissen, dass die
Elektroimpulszerkleinerung (EIZ) grundsätzlich
nichts Neues ist. Schon seit
Jahrzehnten laufen dazu Versuche unterschiedlicher
Größenordnung. Sie ergaben,
dass ein Aufschluss komplexer
Wertstoffe damit möglich ist – allerdings
unter sehr hohem Energieaufwand.
In mehreren Schritten
sparsam zum Ziel
Tatsächlich wurde nun bei Untersuchungen
mit einer kontinuierlich arbeitenden
Pilotanlage festgestellt, dass
auch Beanspruchungen mit nur geringen
Energiemengen von 1…3 kWh/t
Mikrorisse erzeugen, die das Gefüge
entlang der Korngrenzen schwächen.
Bei der anschließenden weiteren Aufbereitung
werden dadurch Energieeinsparungen
für den Gesamtprozess
möglich, die abhängig vom jeweiligen
Erz bis zu 24 % betragen können. Die
Gefügeschwächung ermöglicht es
also, nachfolgende Aufbereitungsprozesse
energetisch günstiger auszulegen
sowie einen selektiven Aufschluss
zu erzielen.
Die außerdem verschleißarme und
staubfreie Wirkungsweise beruht auf
der Entladung zwischen zwei Elektroden
in Anwesenheit des zu bearbeitenden
Materials und eines Dielektrikums,
bspw. Wasser. Die Entladung findet
vorzugsweise durch den Feststoff statt.
Vielversprechende Ergebnisse
konnten beim Aufschluss von Greisenerz
mit einem hohen Anteil stark
abrasiver Quarz- und Topasminerale
nachgewiesen werden. Gefügeschwächungen
entlang der Mineralkorngrenzen
verringerten nicht nur den Verschleiß
im Folgeprozess, sondern
legten auch die Wertminerale Kassiterit,
Wolframit sowie Zinnwaldit (Glimmer)
so frei, dass es zu einer interessanten
Voranreicherung in bestimmten
Fraktionen kam. Fazit: Die Elize-Pilotanlage
ermöglicht eine kontinuierliche
PARTNERSCHAFT: Haver Engineering hat als Spezialist für die technische Umsetzung
wissenschaftlicher Erkenntnisse die Pilotanlage maßgeblich konstruiert und mit den Projektbeteiligten
in Betrieb genommen. Foto: gsz
GESTEINS Perspektiven 7 | 2021