Anwendung von Dekanterzentrifugen in der Bergbauindustrie

# Dekanterzentrifugen: Kernkomponenten der Fest-Flüssig-Trenntechnik im Bergbau

Dekanterzentrifugen sind die **zentralen Anlagen zur Fest-Flüssig-Trennung** im Bergbau. Sie werden hauptsächlich in kritischen Prozessen wie der Entwässerung von Mineralschlämmen, der Aufbereitung von Abraumhalden und der Abwasserwiederverwendung eingesetzt. Diese Zentrifugen trennen Mineralien effizient von Wasser/Reagenzien, gewährleisten ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Produktionseffizienz und Umweltauflagen und eignen sich für verschiedene Bergbauszenarien.

## Kernanwendungsszenarien

### 1. Entwässerung und Trennung von Mineralsuspensionen

Es verarbeitet Mineralsuspensionen nach Flotation und Schwerkrafttrennung, um feste Mineralien von reagenzienhaltigen wässrigen Lösungen zu trennen. Zum Beispiel:

- In der Kohleindustrie wird es zur Entwässerung von sauberer Kohle/Rückständen verwendet.

- In Metallbergwerken (Kupfer-, Eisen-, Blei-Zink-Bergwerken) dient es zur Entwässerung von Konzentraten.

Das Ergebnis sind feste Mineralien mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt (was den Transport und die Weiterverarbeitung erleichtert), während die wässrige Lösung zur Wiederverwendung recycelt wird.

### 2. Trockenlagerung von Abraumhalden

Bei Bergbauabfällen (Abfallschlacke nach der Mineralaufbereitung) erfolgt die Fest-Flüssig-Trennung durch Zentrifugalkraft:

Der Feuchtigkeitsgehalt der Abraumschlacke kann auf **20–30 %** reduziert werden, wodurch trockene Abraumhalden entstehen. Dies verringert den Flächenbedarf für Absetzbecken und senkt das Risiko eines Dammbruchs.

Das abgetrennte saubere Wasser kann in Mineralaufbereitungsprozessen wiederverwendet werden, wodurch Wasserressourcen geschont werden.

### 3. Reinigung von Bergbauabwasser

Es behandelt Abwässer aus dem Bergbau und der Mineralaufbereitung (die Schwebstoffe, Schwermetallionen und Reagenzien für die Mineralaufbereitung enthalten):

- Entfernt Feststoffpartikel und einige Schadstoffe aus dem Wasser.

- Ermöglicht es, Abwasser entweder den Standards für das Recycling (z. B. als Zusatzwasser für die Mineralaufbereitung) oder für die Einleitung zu entsprechen und so eine Verschmutzung von Boden und Wasserquellen zu verhindern.

### 4. Schwere mittlere Erholung

Beim Schwermittel-Trennverfahren für Kohle werden schwere Medien (z. B. Magnetitpulver) aus Mineralsuspensionen gewonnen:

- Verringert den Verlust schwerer Zwischenprodukte und senkt die Kosten der Mineralaufbereitung.

- Reinigt gleichzeitig das Abwasser aus der Kohleaufbereitung.

### 5. Mineralklassifizierung und -reinigung

Bei feinkörnigen Mineralien (Partikelgröße: **2-50 μm**) wird durch Anpassung der Zentrifugalparameter eine Grob-Fein-Klassifizierung erreicht:

- Reichert die Zielmineralien an und verbessert die Effizienz der nachfolgenden Mineralverarbeitung.

Typische Anwendungsgebiete sind die Klassifizierung und Reinigung von Quarzsand und Kaolin in nichtmetallischen Bergwerken.

## Kernvorteile in Anwendungen

### 1. Effizienter Dauerbetrieb

Die Verarbeitungskapazität liegt zwischen **10 und 100 m³/h** und eignet sich für die großtechnische Bergbauproduktion.

- Für die Schlackenabfuhr ist keine Abschaltung erforderlich, was die Effizienz der Mineralaufschlämmungsverarbeitung deutlich verbessert.

### 2. Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit

- Die medienberührten Teile bestehen aus verschleißfesten Legierungen (z. B. Duplexstahl, Hastelloy) oder Gummiauskleidungen.

- Beständig gegen Erosion durch hochharte Bergbauschlämme (die verschleißfeste Partikel wie Quarzsand enthalten) und saure/alkalische Mineralaufbereitungsreagenzien, wodurch eine lange Lebensdauer gewährleistet wird.

### 3. Wassereinsparung und Umweltfreundlichkeit

- Die Rückgewinnungsrate der Wasserressourcen nach der Trennung liegt bei über **80%**, wodurch der Frischwasserverbrauch in den Bergwerken reduziert wird.

- Die Trockenlagerung von Abraum reduziert die Umweltbelastung und entspricht den Anforderungen an den Bau von „grünen“ Minen.

### 4. Hohe Anpassungsfähigkeit

- Geeignet für die Verarbeitung von Suspensionen mit hohem Feststoffgehalt (**5%-40%**) und hoher Viskosität (**≤200 mPa·s**).

Durch die Anpassung der Drehzahl (**2000-4500 U/min**) und der Differenzdrehzahl (**3-20 U/min**) wird die Maschine an die Verarbeitungsanforderungen verschiedener Mineralarten, einschließlich Kohle, Metallerze und nichtmetallische Erze, angepasst.

## Typische Anwendungsfälle nach Mineralart

# ## 1. Kohleindustrie

Eine große Kohleaufbereitungsanlage eines Kohlebergwerks setzte **Dekanterzentrifugen der Serie LW** zur Aufbereitung des Rückstandsschlamms nach der Schwer-Mittelkohle-Trennung ein:

- Verarbeitungskapazität: 30 m³/h.

- Der Feuchtigkeitsgehalt der Rückständekohle wurde von 75% auf 25% reduziert.

- Die Rückgewinnungsrate des Magnetitpulvers erreichte 98%.

- Die jährlichen Einsparungen bei den Beschaffungskosten für schwere und mittlere Güter überstiegen 2 Millionen RMB.

- Das gesamte Abwasser wurde bei der Kohleaufbereitung wiederverwendet, wodurch jährlich 120.000 Tonnen Wasser eingespart wurden.

### 2. Kupferminen

In einer Kupfermine in der Provinz Jiangxi wurden Dekanterzentrifugen zur Trockenlagerung von Flotationsrückständen eingesetzt:

- Feststoffgehalt der Aufschlämmung: 25%.

- Feuchtigkeitsgehalt der Rückstände nach der Behandlung: 28%.

- Der Flächenbedarf für die Trockenlagerung betrug nur 1/3 des Flächenbedarfs herkömmlicher Absetzbecken.

- Die CSB-Entfernungsrate des separierten Abwassers erreichte 60%, womit die Standards für die Aufbereitung von recycelten Mineralien erfüllt und die Verschmutzung der umliegenden Flüsse reduziert wurden.

### 3. Quarzsandminen

Eine Quarzsandaufbereitungsanlage in der Provinz Anhui nutzte Dekanterzentrifugen zur Feinkornklassierung:

- Abgetrennte Verunreinigungspartikel mit einer Partikelgröße ≤10 μm.

- Der Reinheitsgrad des Quarzsandes wurde von 98,5 % auf 99,9 % erhöht.

Die Klassifizierungseffizienz war um 40 % höher als die von herkömmlichen Spiralklassifikatoren.

- Geeignet für die Produktionsanforderungen von hochwertigem Glas und Quarzsand in Elektronikqualität.

### 4. Eisenerzindustrie

In einem Eisenerzbergwerk in der Provinz Hebei wurden Dekanterzentrifugen zur Aufbereitung von Eisenerzkonzentrat-Suspension nach der magnetischen Trennung eingesetzt:

- Der Feuchtigkeitsgehalt des Konzentrats wurde von 35% auf 18% reduziert, was das anschließende Sintern und Pelletieren erleichtert.

- Gleichzeitig wurden Flotationsreagenzlösungen aus der Suspension zurückgewonnen; der Reagenzverbrauch sank nach dem Recycling um 30%.

# # Wichtigste technische Anpassungspunkte

### 1. Materialauswahl

- Bei hochharten Suspensionen (z. B. Kohle, Quarzsand): Die medienberührenden Teile verwenden **verschleißfeste Legierung + Gummiauskleidung**.

- Für Suspensionen, die saure Reagenzien enthalten (z. B. Kupfererze, Pyrit): **Edelstahl 316L oder Hastelloy** wird ausgewählt.

### 2. Parameteranpassung

- Drehzahlregelung: Wählen Sie **2000-3000 U/min** für grobkörnige Suspensionen und **3000-4500 U/min** für feinkörnige Suspensionen.

Die Differenzdrehzahl wird auf **3-20 U/min** geregelt, um ein Gleichgewicht zwischen Trenneffizienz und Feststoffrückgewinnungsrate zu erreichen.

### 3. Prozessabgleich

- Häufig werden sie in Kombination mit Eindickern (zur Vorkonzentration) und Filterpressen (zur Tiefenentwässerung) eingesetzt und bilden so eine Prozesskette aus „**Vorkonzentration - Zentrifugaltrennung - Tiefenentwässerung**“.

- Beispiel: Die Rückstände werden zunächst mit einem Eindicker auf einen Feststoffgehalt von 30 % konzentriert, dann mit einer Dekanterzentrifuge getrennt und schließlich mit einer Filterpresse auf einen Feuchtigkeitsgehalt von ≤15 % entwässert.

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