GesteinsPerspektiven 04/18

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SORTIERUNG
FARBSORTIERUNG VON KIES. Linkes Foto: links aussortierter weißer Quarz, rechts der
Rest, rechtes Foto: links hellgraues Gestein, rechts der Rest. In beiden Fällen ging es darum,
möglichst helle Fraktionen zu erzeugen. Möglich wäre in einem weiteren Schritt aus
dem Rest von „Hellgrau“ noch z. B. ein rotes Produkt auszusortieren. Fotos: Autor
nische Klappen vorgenommen, wobei
derzeit fast alle Hersteller auf Druckluftdüsen
setzen. Prinzipiell ist nach der Detektion
auch eine Sortierung eines gesamten
Materialstroms zum Beispiel
durch Umlenkklappen oder Reversierbänder
möglich („Bulk-Sorting“). Eine
mögliche Anwendung für Bulk-Sorting
wäre z. B. das Ausschleusen von mürbsteinhaltigen
Partien.
Zusammenfassung und Ausblick
Z WECK DER
SENSORSORTIERUNG
Einsätze für
verschiedene Aufgabenstellungen
Abtrennung von verunreinigtem Material
vor der weiteren Aufbereitung
Produktherstellung bzw. Herstellung unterschiedlicher
Qualitäten
Wiederaufbereitung alter Halden mit (groben)
Anteilen von Wertmineral bzw. Wertgestein
Abtrennung von schadstoffhaltigen Haufwerksbestandteilen
(z. B. alkalireaktives
Material)
Zuweisung von Material zu spezifischen
Aufbereitungslinien oder Verwendungszwecken
(nach unterschiedlicher mineralogischer
Zusammensetzung, Gesteinsqualität
bzw. Störstoffgehalt)
Die sensorgestützte Sortierung hat eine
Reihe von Vorteilen, die ihren Einsatz besonders
flexibel und umweltfreundlich
machen. Sie ist, mit Ausnahme eventuell
notwendiger Waschvorgänge, die meist
deutlich weniger Wasser benötigen, als
wenn Wasser als Trennmedium eingesetzt
wird, grundsätzlich ein trocken arbeitendes
Verfahren.
Anlagen zur sensorgestützten Sortierung
können vorteilhafterweise als Bypass
zu bestehenden Anlagen platzsparend,
z. B. in Containerbauweise, mobil oder semimobil
errichtet und betrieben werden.
Die denkbaren Einsatzmöglichkeiten
der Sensorsortierung in der Steine- und
Erdenindustrie sind vielfältig. Klassischerweise
werden solche Verfahren derzeit
hier angewandt, um aus farblich heterogenen
Materialaufgaben aus Kies oder Naturstein
farblich sortierte, homogene Produkte
zu generieren. Ziel ist dabei stets die
Erreichung einer höheren Wertschöpfung
durch die Weiterverarbeitung besonders
reiner Gesteinsfraktionen für höherwertige
Anwendungen. Dazu gehört beispielsweise
die Erzeugung weißer Quarzkiesfraktionen
für metallurgische Anwendungen,
die Herstellung von Aufhellermaterial oder
auch die Trennung von Kalkstein und Dolomitanteilen.
Gleichermaßen kann die Abtrennung
von Störstoffen, wie etwa die Beseitigung
mürber oder angewitterter Gesteinsanteile,
schwerer Holzteile (die mit Dichtesortierung
nicht entfernbar sind) oder von eisenoxidhaltigen
Beimengungen beziehungsweise
Tonklumpen den Impuls für die Integration
sensorgestützter Sortierverfahren liefern.
Eine Trendanalyse zeigt, dass das Potenzial
der sensorgestützten Sortierung bei
Weitem noch nicht ausgeschöpft ist. Bei
der Weiterentwicklung der bestehenden
Systeme wurde bislang der Fokus stark auf
die Auswahl und Anpassung geeigneter
Sensoren gelegt. Nach den vorliegenden
Betriebserfahrungen wurde jedoch deutlich,
dass Effizienzeinbußen und Stillstände
oftmals nicht von der Sensorik, sondern vor
allem durch mechanische Probleme wie
Verschmutzungen, Staubentwicklung,
Austragsfehler und Verschleiß verursacht
wurden. Demzufolge werden bei Maschinenherstellern,
Betreibern und Forschungseinrichtungen
alle vier Sub-Prozesse in die
Weiterentwicklung und Verbesserung des
Gesamtsystems einbezogen: Materialvorbereitung,
Zuführung und Vereinzelung,
Detektion und Evaluation sowie die mechanische
Ausschleusung der Partikel.
Die Entwicklung der sensorgestützten
Sortierung bei den Maschinenherstellern
ist markt- bzw. bedarfsgetrieben, das
heißt, es werden Lösungen entwickelt,
wenn es eine Nachfrage für eine bestimmte
Sortieraufgabe gibt und entsprechende
Verkaufszahlen zu erwarten sind. Die auf
der Hand liegenden Vorteile einer Anwendung
der sensorgestützten Sortierung im
Hinblick auf Ressourceneffizienz, Produktqualität
und Wirtschaftlichkeit werden
– nach dem Erfolg dieser Technik in
der Sekundärrohstoffaufbereitung – inzwischen
auch von immer mehr Betrieben der
Mineralstoffindustrie erkannt und die Absatzzahlen
steigen stetig, was von einem
zunehmenden Vertrauen in die Robustheit
und Betriebstauglichkeit der Technik
zeugt. Auch die Anwendungsmöglichkeiten
der Technologie im Bereich der Steineund
Erdenrohstoffe sind vielfältig. Da hier
im Gegensatz zur Sparte der Industrieminerale
die Wertschöpfung im Schnitt geringer
ist, wird der Wille zum Einstieg in
erweiterte, margenstärkere Vermarktungswege
letztlich die Schlüsselgröße
dafür sein, ob eine Investition in derartige
Sortiereinheiten getätigt werden soll.
Ein Beitrag von Prof. Dr.-Ing. Hermann
Wotruba, Leiter des Lehr- und Forschungsgebietes
Aufbereitung mineralischer
Rohstoffe an der RWTH Aachen
University
amr.rwth-aachen.de
REFERENZEN & LITERATUR
1 Wotruba, H.; Harbeck, H. (2011):
Sensor-Based Sorting, Ullmann’s Encyclopedia
of Industrial Chemistry,
7th Edition, DOI: 10.1002/14356007.
b02_18.pub2
2 Pretz, T.; Wotruba, H.; Nienhaus, K.
(2011): Applications of Sensor-based
Sorting in the Raw Material Industry;
Shaker Verlag ISBN-10: 3844005854
3 Wotruba, H.: Sensortechnik: Stand
der Technik und Ausblick, EUMICON
2012
4 Wotruba, H.; Robben, M.: Near-infrared
Sorting for Minerals, SBS Conference
Aachen 2010
GESTEINS PERSPEKTIVEN 4/2018