Technisch-wirtschaftliche Bewertung der Stoffstromkonditionierung am Beispiel von NE-Metallkonzentraten aus Rostasche
Stefan Heinrichs
Vor dem Hintergrund endlicher Ressourcen und der zunehmenden volkswirtschaftlichen Abhängigkeit von Rohstoffländern rückt eine verbesserte Ressourceneffizienz einer lokal anfallenden Rohstoffquelle in den Vordergrund. Hierzu ist eine Änderung der Betriebsweise der bestehenden NE-Metallseparation in Rostaschenaufbereitungsanlagen erforderlich. Durch die Änderung des Aufbereitungsziels hin zu einem maximierten Wertstoffausbringen lässt sich die Ressource Rostasche besser ausnutzen. Sollen mehr Wertstoffe ausgebracht werden, sinkt die Reinheit des Wertstoffkonzentrats. In der Rostasche sind insbesondere in den unteren Korngrößen (z.B. < 10 mm) häufig Konglomerate verschiedener Materialien vorzufinden, die nach verfahrenstechnischer Änderung mit dem Konzentrat ausgebracht werden. Durch die Erzeugung eines geringwertigen Metallkonzentrates wird ein zusätzliches Aufbereitungsverfahren zur Entfernung der Verunreinigungen erforderlich. Mithilfe einer umfassenden Rohstoffansprache wurden die Eigenschaften des NE- Metallkonzentrates der Körnung 3 – 8 mm unter Berücksichtigung ihrer Genese charakterisiert. Mit dem Ziel verhüttungsfähige NE-Metallkonzentrate zu erzeugen, ergibt sich aus den an die Aufbereitungsprodukte gestellten Anforderungen ein Delta zu den wenig beeinflussbaren Eigenschaften des Ausgangsmaterials. Dieser qualitative Unterschied soll mithilfe einer Stoffstromkonditionierung überwunden werden. Hierzu wurde eine Verfahrenskombination bestehend aus einer selektiven Zerkleinerung mit anschließender Siebklassierung näher untersucht. Die anschließende Sortierung der Metallkonzentrate erfolgte trockenmechanisch mittels sensor-gestützter Dichtesortierung. Das Ergebnis der Konditionierung wurde mit einer eigens entwickelten Bewertungsmethodik analysiert, mit der es möglich ist, den Gehalt an gediegenen Metallen zu ermitteln. Somit wird eine relevante Bezugsgröße zur Bewertung des Prozesserfolgs zugrunde gelegt, die sich ausschließlich auf die in der mechanischen Aufbereitung gewinnbaren Anteile bezieht. Um die komplexen Zusammenhänge und die Auswirkungen der Konditionierung in einer Aufbereitungslinie besser überblicken zu können, wurde eine Verfahrenskette modelliert. Mit dem Modell lassen sich aufbereitungstechnische Erfolge im Kontext der übrigen Prozessschritte besser bewerten. Zusätzlich wurde ein Kostenmodell auf Grundlage einer Grobplanung hinterlegt, das es erlaubt, in einer sich anschließenden Simulation Auskunft über die Profitabilität dieses konkreten Verfahrens zu erlangen.
