Anwendung von Dekantierzentrifugen in der Bergbauindustrie

Anwendung von Hochgeschwindigkeits-Dekantierzentrifugen in der Bergbauindustrie

Dank ihrer Kernvorteile wie kontinuierlichem Betrieb, hohem Automatisierungsgrad und hoher Festphasen-Rückgewinnungsrate spielt die Hochgeschwindigkeits-Dekantierzentrifuge eine entscheidende Rolle bei Prozessen wie der Fest-Flüssig-Trennung, der Aufbereitung von Abraumhalden sowie der Mineralaufbereitung und -reinigung im Bergbau. Sie ist eine der wichtigsten Anlagen für eine sauberere Produktion und eine effiziente Ressourcennutzung im Bergbau.

I. Kernanwendungsszenarien

1. Trockenlagerung von Abraumhalden und Ressourcennutzung

Abraum ist der Abfall, der bei der Gewinnung und Verarbeitung von Mineralien entsteht. Die traditionelle Lagerungsmethode birgt Risiken wie großen Flächenbedarf, Grundwasserverschmutzung und eine hohe Anfälligkeit für Murgänge. Die Dekantierzentrifuge ermöglicht eine effiziente Fest-Flüssig- Trennung von Abraumschlämmen.

Der Feuchtigkeitsgehalt der abgetrennten festen Phase kann auf 15–25 % reduziert werden, wodurch die Anforderungen für die Trockenlagerung oder die Ressourcennutzung, beispielsweise für die Ziegelherstellung und den Straßenbau, erfüllt werden.

Die flüssige Phase kann für Mineralaufbereitungsprozesse wiederverwendet werden, wodurch der Frischwasserverbrauch deutlich reduziert und die politischen Anforderungen an Wassereinsparung und Emissionsreduzierung im Bergbau erfüllt werden.

Dieses Szenario eignet sich besonders für die Aufbereitung von Abraumhalden in Metallbergwerken (Eisenerz, Kupfererz, Golderz) und Nichtmetallbergwerken (Kohlebergwerk, Sand- und Kiesgrube).

2. Fest-Flüssig-Trennung in der Mineralaufbereitung

Bei mineralischen Aufbereitungsverfahren wie Flotation und Magnetscheidung entsteht eine große Menge an schlammhaltiger Suspension. Die Dekantierzentrifuge erfüllt dabei zwei Funktionen:

Schlammkonzentration: Durch die Konzentration von Schlamm mit niedriger Konzentration wird die Effizienz der nachfolgenden Mineralaufbereitungsanlagen verbessert.

Rückgewinnung feinkörniger Mineralien: Rückgewinnung der im Schlamm verloren gegangenen feinkörnigen Wertmineralien (z. B. feine Gold-, Silber- und Kupferpartikel), wodurch die Rohstoffausbeute der Minen erhöht wird.

3. Behandlung von Grubenabwasser

Grubenabwasser umfasst unter anderem Abwasser aus der Mineralaufbereitung, Zuflusswasser aus der Grube und Erzwaschwasser und zeichnet sich durch eine komplexe Wasserqualität mit hohen Konzentrationen an Schwebstoffen, Schwermetallionen und Reagenzien aus der Mineralaufbereitung aus. Die Dekantierzentrifuge kann Folgendes erreichen:

Entfernen von Schwebstoffen (SS) im Abwasser und Reduzierung der Abwassertrübung.

Durch die Zusammenarbeit mit chemischen Fällungsverfahren lassen sich Schwermetallhydroxid-Präzipitate abtrennen, wodurch das aufbereitete Abwasser die Wiederverwendungs- oder Einleitungsstandards erfüllen kann.

4. Entwässerung von Kohleschlamm (ausschließlich für den Kohlebergbausektor)

Der bei der Kohleförderung und -wäsche entstehende Kohleschlamm weist eine feine Partikelgröße und einen hohen Feuchtigkeitsgehalt auf. Seine direkte Ableitung kann zu Umweltverschmutzung führen. Mithilfe einer Dekanterzentrifuge lässt sich der Feuchtigkeitsgehalt des Kohleschlamms auf 20–30 % reduzieren. Der entwässerte Kohleschlamm kann als Brennstoff verkauft werden, wodurch eine sinnvolle Ressourcennutzung ermöglicht wird.

II. Kernvorteile der Anwendung in der Bergbauindustrie

1. Anpassungsfähigkeit an harte Arbeitsbedingungen

Grubenschlamm zeichnet sich durch hohe Konzentration, hohe Abrasivität und starke Schwankungen im Feststoffgehalt aus. Die Hauptkomponenten der Dekanterzentrifuge, wie Trommel und Schnecke, können aus verschleißfesten Legierungen (z. B. Duplex-Edelstahl, Hartmetall) gefertigt sein, die dem Abrieb durch harte Partikel im Schlamm standhalten und eine lange Lebensdauer aufweisen.

2. Kontinuierlicher und automatisierter Betrieb

Die Anlage ermöglicht die kontinuierliche Zufuhr, Trennung und Entladung des Materials rund um die Uhr ohne häufige Reinigungsunterbrechungen. Ausgestattet mit einer SPS-Steuerung, passt sie Parameter wie Drehzahl und Differenzdrehzahl automatisch an Schwankungen der Schlammkonzentration an, wodurch manuelle Eingriffe reduziert und die Betriebskosten im Bergwerk gesenkt werden.

3. Geringer Platzbedarf

Im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen wie Platten- und Rahmenfilterpressen und Bandfilterpressen zeichnet sich die Dekantierzentrifuge durch eine kompakte Bauweise aus. Sie benötigt nur 1/3 bis 1/2 der Stellfläche von Filterpressen mit der gleichen Verarbeitungskapazität und eignet sich daher für die beengten Platzverhältnisse in Bergwerken.

III. Vorsichtsmaßnahmen bei Auswahl und Verwendung

1. Schlüsselparameter-Abgleich

Verarbeitungskapazität: Wählen Sie das Modell entsprechend der stündlichen Durchflussrate der Grubenschlämme, um sicherzustellen, dass die Anlage unter Nennbetriebsbedingungen arbeitet.

G-Kraft: Da die Feststoffpartikel der Minenschlämme fein sind, sollten Modelle mit hoher G-Kraft (≥2000G) ausgewählt werden, um die Sedimentations- und Trenneffizienz der feinen Partikel zu verbessern.

Verschleißfestigkeit: Vorrang haben sollten Modelle, deren Kessel und Schneckenblätter mit Wolframkarbid-Sprühbeschichtung oder verschleißfester Oberflächenbehandlung versehen sind, um der Abrasivität der Suspension standzuhalten.

2. Konfiguration des Hilfssystems

Rüsten Sie einen Vorratsbehälter aus, um die Konzentration und die Durchflussrate der Schlammzufuhr zu stabilisieren und eine Überlastung der Anlage zu vermeiden.

Installieren Sie Online-Überwachungsinstrumente für die Fest-Flüssig-Trennung, um den Trenneffekt in Echtzeit zu überwachen und eine rechtzeitige Anpassung der Betriebsparameter zu ermöglichen.

3. Umweltauflagen

Bei den Anträgen für den Bergbau müssen die örtlichen Umweltschutzrichtlinien eingehalten werden, wobei besonderes Augenmerk auf den Entsorgungsweg der entwässerten Feststoffphase (ob diese den Feststoffabfallnormen entspricht) und die Wiederverwendungsrate der Flüssigphase (die den Wasserqualitätsindikatoren für die Mineralverarbeitung entsprechen muss) gelegt wird.

IV. Anwendungstrends

Mit der beschleunigten grünen und intelligenten Transformation der Bergbauindustrie zeichnen sich beim Einsatz von Dekantierzentrifugen zwei Haupttrends ab:

Intelligentes Upgrade: Ausgestattet mit Internet-of-Things-Technologie (IoT) zur Realisierung von Fernüberwachung, Frühwarnung bei Störungen sowie intelligentem Betrieb und Wartung.

Modulare Integration: Integriert mit Flockungsmitteldosiersystemen und Schlammfördersystemen zur Bildung integrierter Absetzbeckenaufbereitungsanlagen, wodurch die Schwierigkeit der Installation und Inbetriebnahme vor Ort in Bergwerken reduziert wird.