V4

Question 1

Ziel der Aufbereitung:

Answer 1

• Anreicherung der im Rohhaufwerk enthaltenen Wertstoffe in Konzentraten
• Abreicherung des Wertstoffs in den Bergen (Abgängen)
• Abtrennung von schädlichen Bestandteilen aus dem Produkt

Question 2

Erfüllung der Anforderungenan ein Produkt hinsichtlich:

Answer 2

• Gleichmäßigkeit
• Wertstoffgehalt
• Schadstoffgehalt
• Wassergehalt (Feuchte)
• physikalische Eigenschaften (Korngröße, Oberfläche, Kornform, etc.)

Question 3

Geschichte der Aufbereitung:

Answer 3

• Zusammen mit der Aufbereitung von Lebensmitteln ist die Aufbereitung mineralischer Rohstoffe eine der ältesten Technologien der Menschheit
• älteste Form der Aufbereitung:
  
  • Handklaubung (von Feuerstein, ged. Kupfer, ged. Gold)
• später:
  
  • Dichtesortierung („Goldenes Vlies“)

Question 4

Grundlegende Begriffe in der Aufbereitungstechnik:

Answer 4

Question 5

Weitere grundlegende Begriffe in der Aufbereitungstechnik:

Answer 5

Question 6

Rohstoffeigenschaften des freien Einzelkorns:

Answer 6

aufgeschlossen = nicht verwachsen

• chemische Zusammensetzung
• spezifisches Gewicht (Dichte)
• Magnetisierbarkeit
• elektrische Leitfähigkeit
  
  • der Oberfläche
  • des gesamten Korns
• Benetzbarkeit der Oberfläche
• Härte
• Spaltbarkeit

Question 7

Rohstoffeigenschaften des verwachsenen Korns:

Answer 7

• mineralogische/stoffliche Zusammensetzung
• Wertstoffgehalt
• Schadstoffgehalt
• Zerkleinerungsverhalten
• Verwachsungsgrad/Aufschlussgrad
• mittlere Dichte
• Korngröße
• Kornform

Question 8

Rohstoffeigenschaften des Haufwerks:

Answer 8

• Korngrößenverteilung
• Kornformverteilung
• Dichteverteilung
• Wertstoffverteilung in den einzelnen Dichtestufen und Korngrößenklassen
• Feuchte
• Schüttgewicht
• Fließverhalten
• Abrasionsverhalten

Question 9

Ziele der Zerkleinerung:

Answer 9

• Erzeugen eines Fertigprodukts z.B. Baustoffe
• Erzeugung eines Produkts für nachfolgende Verfahrensstufen
  
  • Klassierung
  • Sortierung
  • Laugung
  • sonst. Verfahrensschritte
    
    • thermische, biologische etc. Behandlung

Question 10

Einteilung der Zerkleinerung nach Korngrößenbereichen:

Answer 10

• Grobzerkleinerung:
  
  • (Endfeinheit 80-300mm)
• Mittelzerkleinerung:
  
  • (Endfeinheit 10-20mm)
• Feinzerkleinerung:
  
  • (Endfeinheit < 0,1mm)
• Feinstzerkleinerung:
  
  • (Endfeinheit < 10μm)
• Ultrafeinstzerkleinerung:
  
  • (Endfeinheit bis 0,1μm)

Question 11

Beispiele für Zerkleinerungsaggregate:

Backenbrecher

Answer 11

Question 12

Beispiele für Zerkleinerungsaggregate:

Kegelbrecher: Ausführung als Steil- und Flachkegelbrecher

Answer 12

• Einsatz:
  
  • Vor- und Mittelzerkleinerung (Steilkegelbrecher), Nachzerkleinerung (Flachkegelbrecher) von hartem bis mittelhartem Gestein
• Allgemeiner Aufbau:
  
  • Kegelbrecher haben einen ringförmigen Brechraum zwischen einem kreisförmig taumelnden Brechkegel und einem feststehenden kegelförmigen Brechmantel

Question 13

Beispiele für Zerkleinerungsaggregate:

Kugelmühle

Answer 13

• Aufgabestückgröße < 20 mm
• Endfeinheit < 100 μm
• Durchsatz bis 500t/h

Question 14

Ziele der Klassierung:

Answer 14

• Abscheidung unerwünschter Grob- oder Feinfraktionen aus einem Produkt
• Zerlegung eines Vorprodukts in geeignete Korngrößenklassen für nachfolgende Verfahrensschritte
• Abtrennen eines Materials bestimmter Korngröße nach vorausgegangener selektiver Zerkleinerung
  
  • hier: Zerkleinerung + Klassierung = Sortierung
• Abtrennen eines hinreichend zerkleinerten Materialstroms aus dem Zerkleinerer-Auslauf und Rückführung des Grobgutsin den Zerkleinerer
  
  • „Mahl-Klassier-Kreislauf“

Question 15

Feste- und bewegliche Roste:

Answer 15

• Feste Roste:
  
  • aus parallelen Profilstangen Neigung mindestens 35°, besser 50°
  • trennschnitt üblicherweise bei >50 mm
• Bewegliche Roste:
  
  • Stangen statt Siebbelag, für Grobabsiebung, weniger Verstopfungsgefahr als fester Rost

Question 16

Wälzsiebe (Trommelsiebe):

Answer 16

• Vorteile:
  
  • schonende Absiebung
  • Kombination mit Läuterung
  • infacher Aufbau, robust
• Nachteile:
  
  • geringer Durchsatz
  • es wirkt nur die Erdbeschleunigung
  • geringe Trennschärfe

Question 17

Schwingsiebmaschinen:

Answer 17

• Art der Siebgutbewegung:
  
  • Siebguthebt ab ⇒ Wurfsiebmaschinen
  • Siebgutgleitet ⇒ Plansiebmaschinen
  • Durchsatz [nur Anhaltswerte]:
    
    • von 4 t/m2bei 2mm Trennschnitt bis 70 t/m2bei 90 mm
• Schwingungsformen:
  
  • Kreisschwingung
  • Linearschwingung
  • Ellipsenschwingung

Question 18

Zyklone [nass und trocken]:

Answer 18

• Korngröße: 5 -500μm
• Einsatz:
  
  • Klassieren
  • Entschlämmen
  • Eindicken
  • Klären
  • (Dichtesortierung; hier: Sortierzyklone)
• Vorteile:
  
  • keine beweglichen Teile
  • robust, unempfindlich, leicht
  • geringe Kosten
  • kaum Wartung
  • geringer Platzbedarf
  • hoher Durchsatz möglich

Question 19

Trennmerkmale:

Answer 19

• ausreichender Aufschluss und genügend große Unterschiede in mindestens einem Trennmerkmal

Question 20

Verfahrensschema der Sortierung ohne Nachreinigung:

Answer 20

Question 21

Dichtesortierung: Schwimm-Sink-Scheider

Answer 21

Question 22

Dichtesortierung: Setzarbeit

Setzmaschinen

Answer 22

Question 23

Magnetscheidung: Trommelmagnetscheider

Answer 23

Question 24

Klaubung:

Answer 24

Question 25

Flotation:

Answer 25

„Sortierung nach der Benetzbarkeit der Oberfläche“

• Flotiert wird, wenn die Partikel zu fein sind um mit anderen Verfahren sortiert werden zu können
• Im Erz z.B. weil so weit aufgeschlossen werden muss
• In der Kohle z.B. weil viel Feinstkorn entstanden ist

Question 26

Prinzip Flotation:

Answer 26

• Hydrophile Stoffe:
  
  • lassen sich mit Wasser benetzen
• Hydrophobe Stoffe:
  
  • lassen sich nicht mit Wasser benetzen
• Wirkungsweise:

1. Trübe mit hydrophoben und hydrophilen Feststoffteilchen
2. Luftblasen, die mit den Teilchen in Kontakt kommen können
3. an hydrophoben Teilchen können sich Luftblasen anlagern
4. vorausgesetzt die Luftblasen sind groß genug bzw. die Teilchen nicht zu groß, zu schwer oder auch zu klein steigen diese nach oben werden „flotiert“
5. an der Trübeoberfläche bildet sich eine feststoffbeladene Schaumschicht, die abgesteift werden kann oder überläuft, hierzu muss der Schaum stabil sein

Question 27

Pneumatische Flotationsmaschinen:

Answer 27

• Die Begasung der Trübe ist von der Blasenaufsteigezone (Phasentrenngefäß) räumlich getrennt
• Statt einer Vielzahl von Zellen benötigt man i.A. nur einen Flotationsapparat pro Verfahrensstufe:
  
  • platzsparend,
  • hohe spezifische Leistung (bis 2.000m3/h Trübe)
  • preiswert

Question 28

Laugung:

Answer 28

• für bestimmte Erztypen günstigstes und effizientestes Aufbereitungsverfahren, ansonsten Anwendung der Laugung bei:
  
  • fein verwachsenen Erzen
  • Armerzen
  • in situ-Laugung

Question 29

Wichtige durch Laugung aufbereitete Erze:

Answer 29

• Steinsalz
• Kalisalz
• Gold und Silber
• Uranerz
• Kupfer

Question 30

Verfahrensschritte bei der Laugung:

Answer 30

1. mechanischer Aufschluss
2. Laugen
3. mechanische Abtrennung der Lauge vom Laugerückstand
4. Anreichern und Reinigen der Lauge
5. Rückführung des Wertstoffs in den festen Zustand

Question 31

Haufen-oder Haldenlaugung:

Answer 31

• Laugen von grob oder nicht gebrochenem Erz
• Lagerung auf undurchlässiger Schicht
• Aufgabe des Lösungsmittels von oben
• Abführen der Produktlauge über Drainagesystem
  
  • auch: unter Tage in Abbaukammern

Question 32

In-Situ-Laugung:

Answer 32

• Laugung in der Lagerstätte
• Erzkörper porös oder durch Sprengung aufgelockert
• frische Lauge wird eingepumpt, Produktlauge wird aus Bohrlochtiefsten gepumpt
  
  • z.B.: Kavernenbergbau (Steinsalz, Kalisalz), aber auch bei Schwefel, Kupfer