Industrielles Auswaschen von Chloriden aus Phosphaterzen unter ...

Bild 5: Gesamtansicht der Phosphatwaschanlage
Fig. 5: Overview of the phosphate washing plant
Kreiselpumpe als Rezirkulationspumpe installiert. Dadurch wird
kontinuierlich ein Teil des eingedickten Schlammes in Bewegung
gehalten und die Ansaugung durch die nachgeschaltete Membrankolbenpumpe
deutlich erleichtert. Der eingedickte Schlamm
wird 5 km zu einer im alten Tagebau platzierten Deponie gefördert.
3.6 Entsalzen des Frischwassers mittels Umkehrosmose
Die zahlreichen durch ED vor der Projektierung der Anlage durchgeführten
Untersuchungen haben gezeigt, dass das bei dem Vakuumbandfi
lter verwendete Waschwasser nahezu salzfrei sein
muss, damit der vom Kunden defi nierte Chloridrestgehalt im
Wertprodukt von max. 0,033 % erreicht werden kann. Da bereits
das zur Verfügung stehende Frischwasser ca. 650 mg/l Chloride
aufweist, musste eine Entsalzungsanlage vorgesehen werden.
Die realisierte Anlage besteht im Wesentlichen aus einer Kiesfi lterstation
und zwei parallel arbeitenden Umkehrosmoseanlagen.
Die Förderleistung der Anlage beträgt ca. 35 m³/h salzfreies
Permeat. Das während des Umkehrosmoseprozesses gleichzeitig
zum Permeat entstehende salzhaltige Konzentrat wird dem
Kreislaufwassersystem wieder zugeführt.
4. Aufbau der Anlage
Die gesamte Phosphatwaschanlage wurde auf einer Fläche von
ca. 350 m x 380 m aufgebaut (Bild 5) und kann vollautomatisch
betrieben werden. Die wichtigsten Elemente der Anlage
wie die Waschtrommeln, die Hydrozykloncluster, die beiden
Vakuumbandfi lterlinien und die Wasserentsalzung, in denen
der nasse Prozess stattfi ndet, wurden in einer geschlossenen,
56 x 33 x 28 m großen Halle kompakt untergebracht, um sie
vor den extremen Außentemperaturen von –29 °C bis +55 °C zu
schützen. Zur Erhöhung der Betriebsverfügbarkeit wurde die Anlage
in zwei parallel arbeitende Produktionslinien aufgeteilt. Für
den internen notwendigen Transport des Erzes sorgen insgesamt
22 Förderbänder. Das auf dem Vakuumbandfi lter gewaschene
und entwässerte Erz kann entweder direkt zu den Trocknern
oder auch zu einem Zwischenlager vor der Trockneranlage gefördert
werden. Dort können dem Erz durch die Sonnenbestrahlung
während des langen Wüstensommers einige Prozente an
Restfeuchte zusätzlich entzogen werden. Der Gasverbrauch der
Trockner wird durch diese Maßnahme wesentlich reduziert.
5. Fazit
Die Kombination von bekannten Komponenten wie Waschtrommel,
Vakuumbandfi lter und Trommeltrockner mit unkonventionellen
Lösungen wie das dreistufi ge Hydrozyklonieren, die Verwendung
von Permeat beim Betrieb eines Vakuumbandfi lters
sowie der Einsatz eines Pasteneindickers führte zu einer betriebs-
is kept in continuous motion, considerably facilitating extraction
by the downstream membrane piston pump. The thickened slurry
is pumped over 5 km to a landfi ll located in an old open-cast
mine.
3.6 Desalination of the fresh water by reverse osmosis
fi ltration
The numerous tests performed by ED prior to planning of the
plant showed that the water used in the vacuum belt fi lter must
be practically salt-free in order to achieve the residual chloride
content of max. 0.033 % in the value product as specifi ed by
the client. As the fresh water available contains around 650 mg/l
chlorides, a desalination plant had to be included in the planning.
The realized plant consists essentially of a gravel fi lter station and
two reverse osmosis fi lters that operate parallel. The delivery rate
of the plant reaches around 35 m³/h salt-free permeate. The salty
concentrate produced at the same time as the permeate during
the reverse osmosis process is returned to the water circuit.
4. Plant Installation
The entire phosphate washing plant was installed over an area
covering around 350 m x 380 m (Fig. 5) and can be operated
fully automatically. The key elements of the plant, such as the
washing trommel, the hydrocyclone cluster, the two vacuum
belt fi lter lines and the water desalination unit, in which wet
processing takes place, were housed in a closed facility measuring
56 x 33 x 28 m, to protect them from the extreme outside
temperatures from –29° C to +55° C. To enhance operating availability,
the plant was split into two parallel operating production
lines. A total of 22 belt conveyors are used for the necessary internal
transport of the ore. The washed and dewatered ore on
the vacuum belt fi lter can either be sent direct to the dryers or
to an intermediate storage facility upstream of the dryer. Here
several percent of the residual moisture in the ore can be additionally
extracted by means of solar radiation during the long
desert summer. This reduces the gas consumption of the dryers
substantially.
5. Conclusion
The combination of proven components such as washing trommel,
vacuum belt fi lter and drum dryer with unconventional solutions,
such as the three-stage hydrocycloning, the use of permeate
in operation of a vacuum belt fi lter and the use of a paste
thickener, led to the installation of a reliably operating plant that
meets all specifi cations defi ned in the contract (see section 2).
Thanks to economical water management in the plant, the entire
water consumption could be reduced by more than a half
AUFBEREITUNGS TECHNIK 48 (2007) Nr. 11-12 7