GesteinsPerspektiven 02/24

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IT – AUTOMATISIERUNG – SENSORIK
Separationstechnik für höchste Ansprüche
Die Separierung und Sortierung von Gesteinen und Mineralien mittels elektronischer Einflusstechniken gehört
heute zu den Hightech-Möglichkeiten. Dabei haben sich über die vergangenen Jahrzehnte vielfältige Technologien
entwickelt. Die Ursprünge liegen allerdings im ausgehenden 19. Jahrhundert. Spezialist auf dem Gebiet ist die
Steinert GmbH aus Köln. Schon seit 1889 produzierte der Maschinenbauer erste Magnetseparatoren etwa für den
Einsatz in der Stahlindustrie. Aus diesen Anfängen haben sich bis heute leistungsstarke Präzisionstechnologien
entwickelt, die auch im Bergbau zum Einsatz kommen.
MULTISENSOR-SORTIERUNG ALS KOMBINATIONSSORTIERSYSTEM: Das Steinert-KSS-Sortiersystem
kombiniert den Röntgentransmissionssensor mit drei weiteren Sensoroptionen (Induktionssensor,
3D-Lasersensor und Farbsensor). Foto: Steinert
Ein Beispiel für die Sensor-Sortiertechnik
für absolut reine Produkte ist die
optische Sortiermaschine Steinert KSS.
In der Anlage werden Kalksteine in der
Größe bis 200 mm vollautomatisch analysiert
und anhand des Weißwertes sortiert.
Nur reines weißes Material passiert
die Ventilleiste, ohne abgelenkt zu werden.
Teile mit den kleinsten Abweichungen
vom Sollwert schleusen präzise angesteuerte
Druckluftventile aus. Übrig
bleibt ein sehr hochwertiges Produkt mit
niedrigen SiO 2 -Gehalten und perfekten
Weißwerten, das als erstklassiger Rohstoff
für Füllstoffe verkauft werden kann.
Das Material wird über bis zu 3 m breite
Bänder zugeführt und kann nach Angaben
des Herstellers mit Kapazitäten
bis zu 600 t/h und mehr verarbeitet werden.
Wenn es um die Reinheit von Industriemineralien
geht, hat Steinert ein
ganzes Bündel an Lösungsansätzen im
Portfolio. Die optischen Sortierer können
zusätzlich mit Farbkameras und Lasern
oder Nahinfrarot (NIR) mit Hyper-
Spectral-Imaging (HSI) ausgestattet
werden, um Oberflächen exakt identifizieren
zu können. Der Laser hilft dabei,
die Oberflächen-Struktur zu erkennen.
So können kristalline Steine wie Quarz
oder Flussspat effizient von Kalk, Talk
oder anderen Mineralien getrennt werden
– selbst, wenn diese über die gleiche
Farbe verfügen. Das HSI-Kamerasystem
bietet höhere spektrale und örtliche Auflösungen
als bisherige Systeme, wodurch
Mineralien genauer erkennbar
sind. Damit lassen sich Produkte wie
Fluss- und Feldspat, Kalkstein, Phosphat
und Quarz mit höchsten Qualitäten
erzeugen.
Damit nichts
verloren geht
Die gleiche Technik kann angewendet
werden, wenn es darum geht, die Lebensdauer
einer Mine zu verlängern. In
einer Lagerstätte mit hohem Abraumverhältnis
wird typischerweise selektiv
abgebaut. Dabei gehen hohe Mengen
des wertvollen Minerals verloren, um zu
verhindern, dass Abraum ins Produkt
gelangt. Stattdessen kann mittels Sortiertechnik
das gesamte Vorkommen
verarbeitet werden, um so im Ergebnis
einen höheren Anteil des wertvollen Minerals
zu gewinnen, das sonst verloren
wäre.
Auch für die Magnetseparierung hat
Steinert Hochleistungsanlagen für den
Bergbau entwickelt, etwa den Hochgradient-Scheider
HGS mit bis 20.000
Gauß. Der Magnetscheider mit doppelter
Magnetpol-Trommel arbeitet mit
einem extrem dünnen Band, um die
höchstmögliche magnetische Flussdichte
am Material zu erreichen. Durch das
starke Magnetfeld können Industriemineralien
wie Kalkstein oder Kaolin weiter
veredelt werden. Bei den niedrigeren
Korngrößen von bis zu 5 mm ergeben
sich durch den erhöhten Aufschlussgrad
höhere Qualitäten. Auch Salze können
auf diese Weise veredelt oder gereinigt
werden – durch die Abtrennung tonhaltiger
Störstoffe.
Das Prinzip
Bergevorabscheidung
Dabei ist Steinert heute weltweit vertreten,
wie das Beispiel der Companhia de
Ferro Ligas da Bahia (Ferbasa) im Nordosten
Brasiliens zeigt, wo eine der größten
Chromitminen in Brasilien steht. 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. In der
Materialaufbereitung bei Ferbesa
macht die sensorgestützte Sortiertechnik
von Steinert jetzt den entscheidenden
Unterschied aus: 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 aus-
GESTEINS Perspektiven 2 | 2024