DD240147A1

DD240147A1 - Verfahren zur komplexen und partiellen aufbereitung von quarzsanden

Info

Publication number: DD240147A1
Application number: DD85279551A
Authority: DD
Inventors: Hartmut Peine; Karl-Heinz Schenk
Original assignee: Sand Und Tonwerk Walbeck Wefer
Priority date: 1985-08-12
Filing date: 1985-08-12
Publication date: 1986-10-22
Also published as: DK378586D0; NO863189L; DD240147B1; YU143386A; NO863189D0; DE3626970A1; DK378586A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur effektiven und umweltfreundlichen Aufbereitung von in natuerlichen Lagerstaetten vorkommenden Quarzsanden mit SiO2-Gehalten von97%, Humingehalten gemaess Extinktionswerten von2,0, Gluehverlusten von1%, Fe2O3-Gehalten von0,5% sowie Kornbaendern von 90% zwischen 0,1-1 mm Kantenlaenge, die als Glas-, Giesserei- und Spezialsande zum Einsatz kommen. Erfindungsgemaess wird das u. a. dadurch geloest, dass zur Quarzsandtruebebildung gekalktes Brauchwasser im Kreislauf verwendet wird, die Nassklassierung in Unterwasserdrehsieben und die hydraulische Foerderung in speziellen Attritionswasserstrahlfoerderern erfolgt, die Restfeuchte in mit Vakuumpumpen bestueckten Grossraumfilterbecken abgesenkt und die Trocknung durch Einbindung von Entspannungskammern und Wirbelnassabscheidern durchgefuehrt wird. Der Trockensand wird mit Spezialfoerderschnecken transportiert und auf Stoesselschwingsieben klassiert.

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hochreinen Quarzsanden aus natürlichen Lagerstätten bei weitestgehender Abminderung von Schadstoffen für die Verwendung als Glas-, Gießerei- und Spezialsande.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Aufbereitung von Quarzsanden erfolgt derzeitig bei Anwendung naßchemischer Verfahren, beispielsweise nach der DD-PS 148305, durch technologische Reihung von Aufbereitungsschritten wie Klassieren, Schlämmen, Attritieren, Flotieren und Anwendung der Schwerkraft- oder Kreiselpumpentrübeförderung sowie durch Trocknung, Sichtung und Magnetscheidung.

Infolge der großen Härte des Quarzsandes (Mohs-Härte 7) und der daraus folgenden abrasiven Eigenschaften wird hauptsächlich die Schwerkrafttrübeförderung angewendet, da keine geeigneten Werkstoffe für eine ökonomisch vertretbare Pumpenförderung zur Verfugung stehen. Die bautechnische Konsequenz derartiger Aufbereitungsanlagen sind aufwendige Turmhochbauten aus Stahl bzw. Stahlbeton.

Die Naßklassierung wird mit Stromklassieren oder mit Trommel-, Bogen- bzw. mechanisch erregten Sieben mit Bebrausung oder Spülung betrieben. Es wird üblicherweise unbehandeltes Wasser der Gewässer in meist offenen Wasserkreisläufen verwendet.

DieAttritierung wird in Rohrmühlen mit oder ohne Mahlkörpern durchgeführt, oder es kommen Attritionszellen zur Anwendung.

Die Entschlämmung erfolgt in Schrauben- bzw. Spiralklassierern.

Die abschließende Entwässerung wird ausschließlich mit Schwerkraft bis zur Erdfeuchte durchgeführt.

Die üblicherweise ohne Energierückgewinnung arbeitenden Trocknungsverfahren belasten die Umwelt infolge der ungenügenden Wirkung und Betriebssicherheit der Entstaubungsaggregate (z. B. Zyklone, Gewebe- oder Elektrofilter) erheblich.

Die Trockenklassierung wird nur bis Korngrößen > 0,5 mm auf mechanisch erregten Sieben durchgeführt. Alternativ betriebene Windsichteranlagen arbeiten sehr trennunscharf.

Ziel der Erfindung

Es soll ein Verfahren zur Herstellung von Massen- und Spezialsanden durch Aufbereitung von stark qualitätsmäßig schwankenden, natürlich vorkommenden Quarzsanden geschaffen werden, wobei die Aufbereitung Einsparungen an Investitionen, Energie und Arbeitskräften gegenüber den herkömmlichen Methoden ermöglicht und die Umweltbelastungen mindert.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein effektiv und umweltfreundlich arbeitendes Verfahren zur komplexen und partiellen Herstellung von Quarzsandprodukten bei weitestgehender Abminderung von Schadstoffen durch Aufbereitung von stark qualitätsmäßig schwankenden, in natürlichen Lagerstätten vorkommenden Quarzsanden mit SiCVGehalten von > 97%, Humingehalten gemäß Extinktionswerten von < 2,0, Glühverlusten von < 1 %, Fe₂O₃-Gehalten von < 0,5% sowie Kornbändern von 90% zwischen 0,1-1 mm Kantenlänge zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß durch Ersatz und Reduzierung uneffektiver, herkömmlicher Verfahrensschritte sowie durch Kopplung und komplexer Zusammenwirkung neuentwickelter Techniken die natürlich vorkommenden Quarzsande so aufbereitet werden, daß

— in einem Mischfluter die Quarzsandtrübebildung mit gekalktem Brauchwasser, welches sich in einem geschlossenen Kreislauf befindet, mit pH-Werten von 10 bis 11 und Fe(OH)₃-Gehalten von < 100mg/l erfolgt, wobei die Einhaltung der pH-Werte und Fe(OH)₃-Gehalte durch eine automatisch arbeitende Regelanlage über eine ständige Dosierung von gebranntem Feinkalk bei gleichzeitiger Luftzugabe und kontinuierlicher Abführung des anfallenden Gips- und Eisenhydroxidschlammes gewährleistet wird,

— in verschleißarmen Unterwasserdrehsieben mit Maschenweiten von 0,35 bis 5,0mm und einer Achsneigung von 1:60 die Naßklassierung erfolgt,

— in Attritionswasserstrah!förderern mit nachgeschalteter Aufstromentschlämmung in Spitzen die hydraulische Förderung der Quarzsandtrüben erfolgt, wobei die intensive Attrition durch die erzeugte Kavitation erreicht wird und die hydraulischen Fördergeschwindigkeiten zwischen 1-2 m/s liegen,

— in mit Vakuumpumpen bestückten, offenen Großraumfilterbecken die Absenkung der.Restfeuchte des naßaufbereiteten Quarzsandes auf Werte der Erdfeuchte und darunter von < 7% erfolgt,

— in automatisch arbeitenden Flotationsanlagen die weitestgehende Abminderung von Schadstoffen (z. B. Schwermineralien) erfolgt,

— in automatisch arbeitenden Anlagen mit Heißgaserzeugern, Schleuderwellentrockner und nachgeschalteter

" Entspannungskammer die Trocknung erfolgt, wobei die Rauchgastemperaturen < 100⁰C betragen und sich zur Entschwefelung und Entstaubung des Rauchgases Wirbelnaßabscheider, gekoppelt mit Wärmepumpen, anschließen,

— in geschlossenen und mit Unterdruck arbeitenden Spezialförderschnecken mit außerhalb liegenden Wellenlagem die Förderung des trockenen Quarzsandes erfolgt, wobei die Spezialförderschnecken mit oder ohne Wasserkühlung arbeiten und die Relativgeschwindigkeiten zwischen dem Quarzsand und dem Schneckenflügel < 0,3m/s betragen,

— in Stößeischwingsieben mit Maschenweiten zwischen 0,1 bis 1 mm die Trockenklassierung erfolgt und mit sich anschließenden Magnetabscheidern magnetische Sekundärverunreinigungen entfernt werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können stark qualitätsmäßig schwankende, in natürlichen Lagerstätten vorkommende Quarzsande effektiv und kostengünstig aufbereitet werden bzw. wird ihre Aufbereitung in den geforderten Qualitäten und Quantitäten überhaupt erst ermöglicht. Mit dem Verfahren sind geringere Umweltbelastungen verbunden.

Ausführungsbeispiel

Anhand der auf den Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Fließschemata soll die komplexe und partielle Aufbereitung eines relativ im Trockenschnitt gewonnenen Quarzsandes einer natürlichenj_agerstätte mitunterschiedlichen Schadstoffen bezüglich absoluter Menge und Bindungsart wie sulfidische, oxidische und silikatische Schwermineralien, Humine und Tone zur Herstellung von Quarzsanden für verschiedene Anwendungszwecke näher erläutert werden.

Fig. 1 stellt die mechanische Grundaufbereitung, Fig. 2 die Flotationsaufbereitung und Fig. 3 die trockenmechanische Aufbereitung dar.

Während der Aufbereitung werden nach entsprechenden Verfahrensschritten als Hauptkennwerte die Siebkennlinien sowie wesentliche Qualitätsparameter (Gehalt an SiO₂, Fe₂O₃, AI₂O₃, Schlämmstoffen, Huminen und der Glühverlust) analytisch ermittelt und sind in den Tabellen 1—4 aufgeführt. Mit den Buchstaben A bis Q sind in den Fig. 1 bis 3 die Probenahmestellen bzw. die Quarzsandprodukte gekennzeichnet und in den Tabellen 1-4 die zugehörigen analytischen Ergebnisse.

Der erdfeuchte Rohsand (u.a. Fe₂O₃-Gehalte von 200ppm bis 2000ppm) wird kontinuierlich mit dem Schaufelradbagger 1 vom Typ SR 130 über die Gurtförderanlage 2 mit einer Leistung von 400t/h in den Rohsandtagesbunker3 mit einem Fassungsvermögen von 1 000t gefördert. Mit einem Durchsatz von 50t/h Rohsand wird die Aufbereitungsanlage über den Bunkerentleerungswagen 4 und den Gurtförderer 5 kontinuierlich über Fernsteuerung mit Rohsand beliefert.

Der Rohsand wird zunächst in einem Kreiswuchtschwingsieb 6 mit einer Maschenweite von 10 mm abgesiebt, die Bestandteile > 10 mm werden auf die Halde 7 gefahren. Der eintretende Masseverlust beträgt ca. 1 % (Probenahmestelle A).

Über einen Gurtförderer 8 wird der Rohsand dem Mischfluter 9 zugeführt, wobei zur Trübebildung der Rohsand mit einer Menge von 100m³/h gekalktem Brauchwasser, welches sich im geschlossenen Kreislauf befindet, versetzt wird. Eine automatisch arbeitende pH-Wert-Regelanlage sorgt durch die Zugabe von gebranntem Feinkalk und bei gleichzeitiger Zugabe von Luft, daß der pH-Wert zwischen 10 bis 11 liegt und der Fe(OH)₃-Gehalt < 100mg/l beträgt. Der sich absetzende Gips-und Eisenhydroxidschlamm wird kontinuierlich abgeführt.

Mit diesem Verfahrensschritt wird die elektrochemische Korrosion der brauchwasserbenetzten Eisenteile in der Naßaufbereitung abgemindert und werden spürbare Aufbereitungseffekte hinsichtlich der Senkung des Humingehaltes im Rohsand erreicht.

Die Quarzsandtrübe gelangt vom Mischfluter 9 in das Unterwasserdrehsieb 10 mit einer Maschenweite von 3 mm zur Abtrennung grober Bestandteile (> 3 mm), die auf die Halde 7 gefahren werden. Der Masseverlust beträgt < 0,5% (Probenahmestelle B). Das Unterwasserdrehsieb 10 hat eine Achsneigung von 1:60 und zeichnet sich durch den absoluten Unterwasserbetrieb der Siebung sowie die Verwendung von Siebbelegungen aus Kunststoff durch seine Verschleißarmut aus, folglich ergeben sich Einsparungen an Betriebskosten. Die Quarzsandtrübe wird anschließend hydraulisch vom Attritionswasserstrahlförderer 11 in die nachgeschaltete Entschlämmungsspitze 12 gefördert, dabei wird die schadstoffreiche Kornfraktion von < 0,1 mm stark abgemindert, welche dem Klärbecken 13 zugeführt wird. Die Fördergeschwindigkeit liegt zwischen 1-2 m/s.

Die intensive Attrition wird in den speziell entwickelten Attritionswasserstrahlförderern durch bewußt erzeugte Kavitation erreicht. Die Vorteile dieser Lösung liegen in den hohen Aufbereitungseffekten, den niedrigen Betriebskosten durch billige, handelsübliche und schnell auswechselbare Verschleißteile, in der hohen Betriebssicherheit und in den niedrigen Investitionskosten. Durch diese Lösung entfallen bei Aufbereitungsanlagen (z.B. auch bei Flotationsanlagen) aufwendige Turmhochbauten aus Stahl oder Stahlbeton durch Anwendung von Baulinien.

Die Quarzsandtrübe (Kornfraktion 0,1-3mm) wird dem Unterwasserdrehsieb 14 mit einer Maschenweite von 0,8mm zugeführt, der Siebrückstand mit einer Kornfraktion von 0,8-3mm wird als Filterstand oder Baukies gewonnen (Probenahmestelle C).

Die Quarzsandtrübe (Probenahmestelle D) mit einer Kornfraktion von 0,1-0,8 mm wird mit dem Attritionswasserstrahlförderer 15 in die nachgeschaltete Entschlämmungsspitze 16 gefördert, wobei die schadstoffreiche Kornfraktion von < 0,1 mm dem Klärbecken 13 zugeführt wird.

Die Quarzsandtrübe (Probenahmestelle E) wird durch den Attritionswasserstrahlförderer 17 in acht Großraumfilterbecken 18 mit je 150t Fassungsvermögen zur Entwässerung gespült.

Nach einer Entwässerungszeit von 10 h bei Schwerkraftentwässerung oder nach 5 h bei Einsatz von Vakuumpumpen liegt ein tropffreier Quarzsand mit einem Wassergehalt von 4-6% vor (Probenahmestelle F), der mittels automatisch arbeitendem Entleerungsgerät 19 mit einer Leistung von 100t/h entweder als Fertigprodukt (Quarzsand, feucht) zur Silo- und Verladeanlage 20 gelangt oder weiteren Aufbereitungen (siehe Fig. 2 und Fig. 3) zugeführt wird.

Der Vorteil der Großraumfilterbecken liegt bei der weiterführenden Aufbereitung zum getrockneten Quarzsand in der erheblichen Einsparung an Energiefür den Trocknungsprozeß bzw. bei Anwendung der Entwässerung unter Vakuum darin, daß bei Verwendung des aufbereiteten Quarzsandes im erdfeuchten Zustand der Bauaufwand für die Großraumfilterbecken um ca.

50% reduziert werden kann.

Über das Entleerungsgerät 19, den Gurtförderer 21, das Dosiergerät 22 und den Attritionswasserstrahlförderer 23 mit einer Leistung von 20t/h (Probenahmestelle G) gelangt der Quarzsand bzw. die Quarzsandtrübe in die Flotationsaufbereitung (Fig.2).

Zunächst wird die unflotierbare Kornfraktion von > 0,35 mm mit dem Unterwasserdrehsieb 24 (0,35 mm Maschenweite) abgetrennt und als Grobkornfraktion über den Attritionswasserstrahlförderer 25 in das Großraumfilterbecken 26 gefördert, einem Trocknungsprozeß unterworfen (Probenahmestelle I), mittels automatisch arbeitendem Entleerungsgerät 27 der SiIo- und Verladeanlage 20 zugeführt oder in der trockenmechanischen Aufbereitung (Fig. 3) weiterveredelt.

Die Unterlauffraktion wird durch den Attritionswasserstrahlförderer 28 in die nachgeschaltete Entschlämmungsspitze 29 gefördert, wobei die Kornfraktion von < 0,1 mm dem Klärbecken 13 zugeführt wird.

Zur stabilen Trübebildung wird die Quarzsandtrübe (Probenahmestelle H) mit dem Schraubenklassierer 30 zwecks stabiler Trübebildung eingedickt. Die Kornfraktion von < 0,1 mm und Wasser werden dem Klärbecken 13 und die Quarzsandtrübe (Probenahmestelle J) sowie eine definierte Frischwassermenge' den Flotationsapparaten 31 zugeführt.

Die von Schwermineralien abgeminderte Quarzsandtrübe gelangt über den Attritionswasserstrahlförderer 32 zur Entwässerung in das Großraumfilterbecken 33 (Probenahmestelle L) und über das Entleerungsgerät 34 zur Silo- und Verladeanlage 20 oder in die trockenmechanische Aufbereitung (Fig. 3).

Mit der Anwendung der bereits beschriebenen Techniken (Unterwassersiebung, Attritionsförderung mit Entschlämmungsspitze sowie Trocknung in Großraumfilterbecken) wird die Flotation zur Herstellung von hochreinen Quarzsanden mitweitestgehender Abminderung von Schadstoffen optimiert bzw. überhaupt erst ermöglicht. Es besteht auch die Möglichkeit, die Flotationsapparate 31 über den Attritionswasserstrahlförderer 35 zu umfahren und die Quarzsandtrübe zur Trocknung dem Großraumfilterbecken 36 zuzuführen (Probenahmestelle K). Das Quarzsandprodukt kann über das Entleerungsgerät 37 der SiIo- und Verladeanlage 20 zugeführt oder in der trockenmechanischen Aufbereitung (Fig. 3) weiterveredelt werden.

Der Rohsand (Probenahmestelle A) oder die Quarzsandprodukte entsprechend den Probenahmestellen F, I, K und L nach der mechanischen Grundaufbereitung und Flotationsaufbereitung werden anschließend in der separaten trockenmechanischen Aufbereitung (Fig.3) weiterveredelt.

Über die Entleerungsgeräte 19, 27,34 oder 37 wird das entsprechende Quarzsandprodukt über den Gurtförderer 38 mit einer Leistung von 100t/h oder der Rohsand mit dem Gurtförderer 8 dem Dosiergerät 39 mit einer Leistung von 45t/h dem Trocknungsprozeß automatisch zugeführt. Das Dosiergerät 39 sorgt für eine kontinuierliche Quarzsandaufgabe in Abhängigkeit der Trockneraustrittstemperatur des Rauchgases. Nachfolgend wird die trockenmechanische Aufbereitung des Quarzsandproduktes F betrachtet.

Der in den Schleuderwellentrockner 40 (Typ ASS, SKET Magdeburg) gelangende Quarzsand wird innerhalb von ca. 20 min auf 0% Feuchte getrocknet. Als Energieträger dient Stadtgas, welches im Heißgaserzeuger 41 auf 600^cC erhitzt wird. Der Verbrauch beträgt ca. 20 m³ i.d.N./t Sand. Die Trocknerluftaustrittstemperatur von 80—100⁰C, die der Sandaustrittstemperatur entspricht, wird durch die Feuchtsanddosierung gewährleistet. Der Quarzsand (Probenahmestelle M) mit einer Temperatur von 80-100⁰C wird in geschlossenen, mit Unterdruck arbeitenden und wassergekühlten Spezialförderschnecken 42 mit außerhalb liegenden Wellenlagern und einer Relativgeschwindigkeit zwischen dem Quarzsand und dem Schneckenflügel von < 0,3 m/s zur Silo- und Verladeanlage 20 gefördert. Diese Spezialförderschnecken zeichnen sich durch Verschleißarmut, hohe Standzeit und geringen Entstaubungsaufwand aus.

-4- ^fU It/

Dem Schleuderwellentrockner 40 ist die'Entspannungskammer 43 nachgeschaltet, der dabei sich abscheidende Quarzsand (Probenahmestelle N) wird über die Spezialförderschnecken 44 der Silo- und Verladeanlage 20 zugeführt oder kann auch beispielsweise zum Verschnitt des Fertigproduktes M verwendet werden. Da mit dem Rauchgasstrom ca. 20% der getrockneten Quarzsandmenge ständig ausgetragen wird, gewährleistet die Entspannungskammer 43 eine problemfreie Erhöhung des Ausbringens bis zu 93% des Fehlaustrages, sie zeichnet sich durch hohe Standzeit und Betriebssicherheit aus. Nach der Entspannungskammer 43 gelangt der 80-100⁰C heiße Rauchgasstrom zur Entstaubung und Entschwefelung in den Wirbelnaßabscheider 45. Dabei wird der Staubgehalt von ca. 40g/m³ auf 500 mg/m³ abgesenkt und eine Entschwefelung von 50% bei einem pH-Wert von 10 des Eingangswassers erreicht. Ein Teil der Wärmeenergie des Rauchgases wird an das kontinuierlich zufließende Eingangswasser des Wirbelnaßabschneiders 45 abgeführt (ca. 4,2 · 10⁶kJ/h) und die Rauchgastemperatur auf 40-50°C abgesenkt. Die Anteile < 0,1 mm werden der Halde 7 zugeführt.

Das Wasser im Wirbelnaßabscheider 45 erwärmt sich dabei von ca. 10°Cauf 22⁰C und dient als Kälteträgerstrom in einer nachgeschalteten Wärmepumpe 46 vom Typ KWS 560, wo ein Wärmeträgerstrom (Heizungswasser) erzeugt und der Heizungsanlage 47 zugeführt wird. Die Wärmepumpe 46 wird automatisch in Abhängigkeit von der einstellbaren Temperatur des Kälteträgerstromes geregelt. Auf diese Art und Weise können ca. 30% der Trocknungseingangsenergie zurückgewonnen werden.

Zur Herstellung weiterer spezieller Quarzsande erfolgt eine scharfe Trockensandklassierung in der Form, daß der Quarzsand mit den Spezialförderschnecken 42 der Stößelschwingsiebanlage 48 mit Maschenweiten von 0,2; 0,25; 0,315; 0,4 und 0,5 mm zugeführt wird. Der Quarzsand des Unterlaufes wird mit der Spezialförderschnecke 49 und über den Magnetabscheider 50 (Probenahmesteile 0) und der des Oberlaufes mit der Spezialförderschnecke 51 und über den Magnetabscheider 52 (Probenahmesteile P) zur Silo- und Verladeanlage 20 transportiert. Die Magnetabscheider 50 und 52 dienen zur Entfernung von magnetischen Sekundärverunreinigungen, z. B. Rost und Abrieb.

Mit dieser Trockensandklassierung sind bei niedrigen Betriebskosten scharf klassierte Kornbänder erzielbar. Solche Quarzsande können z. B. als Filtersand für Gasfilter, Formsand für Feingußverfahren und bei Spezialglasschmelzen verwendet werden. Bei Einsatzeines geeigneten erdfeuchten Rohsandes bei der trockenmechanischen Aufbereitung wird der Rohsand mit dem Gurtförderer 5 und dem Dosiergerät 39 in den Schleuderwellentrockner 40 eingebracht, mit den Spezialförderschnecken 42 zu den Stößelschwingsieben 53 mit einer Maschenweite von 0,8mm transportiert und der Unterlauf (Probenahmestelle Q) als verkaufsfähiges Produkt mit der Spezialförderschnecke 54 der Silo- und Verladeanlage 20 zugeführt. Bei dieser Aufbereitungstechnik gibt es erfindungsgemäß weiterhin eine ganze Reihe von Kombinationsmöglichkeiten der mechanischen Grund-, Flotations- und trockenmechanischen Aufbereitung, die es gestatten, die verschiedensten Quarzsandprodukte mit sehr engen bzw. spezifischen Kornbändern und Qualitätsparametern herzustellen. Dabei zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere dadurch aus, daß die Investitions- und Betriebskosten niedrig sind und daß es umweltfreundlich ist.

Tabelle 1: Hauptkennwerte der Aufbereitung — Siebkennlinien

Probenahmestelle — Bezeichnung	1	0,63	0,5	0,4	Maschenweite/mm 0,315 0,25	0,2	0,1	0,063	0,063
A — Rohsand; Restfeuchte.6% B — Quarzsandtrübe; Trübedichte 500 g/l	3,1 2,5	0,9 0,9	1,6 1,7	5,0 5,6	Rückstand/% 19,7 22,4 19,3 22,3	28,6 28,9	17,0 17,1	1,2 1,2	0,5 0,5
	3	2	1,5	1	Maschenweite/mm 0,8 0,63	• 0,5	0,4	0,315	0,315
C — Quarzsandtrübe; Kiesfeuchte 12%	0,1	3,7	5,6	6,3	Rückstand/% 40,0 20,9	9,9	7,6	2,1	3,7
	1	= 0,63	0,5	0,4	Maschenweite/mm 0,315 0,25	0,2	0,1	0,063	0,063

D — Quarzsandtrübe;

Trübedichte 500 g/l E — Quarzsandtrübe;

Trübedichte 500 g/l F — Quarzsand, feucht;

Restfeuchte 5% G — Quarzsandtrübe;

Trübedichte 500 g/l H — Quarzsandtrübe;

Trübedichte 500 g/l

	1,7	5,8	Rückstand/%	22,8	29,5	19,5	0,9	0,4
0,9	1,9	5,9	19,5	22,8	28,6	20,7	0,7	, 0,2
1,0	1,9	5,8	19,5	23,0	28,9	20,5	0,5	0,2
0,9	1,7	5,9	19,6	23,1	28,6	20,9	0,5	0,1
0,8		0,8	19,7	35,0	25,7	22,0	0,4	0,1
		16,0

Tabelle 2: Hauptkennwerte der Aufbereitung — Siebkennlinien

Probenahmestelle Bezeichnung

Maschenweite/mm

0,63 0,5 0,4 0,315 0,25 0,2

Rückstand/%

0,1

0,063

I — Quarzsand, feucht;

Restfeuchte 5% — 0,2 3,0

J — Quarzsand, feucht;

Restfeuchte 18 % — —

K — Quarzsand, feucht;

Restfeuchte 5% — — —

L — Quarzsand, feucht;

Restfeuchte 5% — — —

M— Quarzsand, getrocknet — 0,9 2,1

N — Quarzsand, getrocknet;

Entspannungskammer — — —

O — Quarzsand, getrocknet,

klassiert; Unterlauf — — —

P — Quarzsand, getrocknet,

klassiert; Oberlauf — 1,6 4,4

Q — Quarzsand, getrocknet, ungewaschen,

gesiebt; Unterlauf — 1,2 3,1

16,0	26,8	38,0	10,0	5,5	0,4	0,1
0,8	16,1	35,2	26,6	21,0	0,3	—
0,8	16,0	35,3	26,6	21,1	0,2	—
0,9	16,1	35,5	26,9	20,3	0,1
8,4	23,3	36,1	20,4	10,3	0,4	0,1
0,3	7,9	12,2	30,8	40,2	7,4	1,2
0,6	1,8	24,8	34,5	36,3	1,8	0,2
31,2	37,0	15,7	7,2	2,8	0,1	—
5,8	24,0	23,5	26,5	15,2	0,4	0,3

Tabelle 3: Hauptkennwerte der Aufbereitung — Qualitätsparameter

Probenahmestelle —	SiO₂/	Fe₂O₃/	AI₂O₃/	Schlämm-	Glühver-	Humine '
Bezeichnung	Ma.-%	Ma.-%	Ma.-%	stoff/Ma.-%	lust/Ma.-%
A — Rohsand; Restfeuchte 6%	98,2	0,048	0,12	3,8	0,254	1,2
B — Quarzsandtrübe;
Trübedichte 500 g/l	98,2	0,046	0,112	3,2	0,231	1,0
C — Quarzsandtrübe;
Kiesfeuchte 12%	96,3	0,46	0,128	3,0	0,3	0,8
D — Quarzsandtrübe;
Trübedichte 500 g/l	98,9	0,037	0,076	2,9	0,19	0,8
E — Quarzsandtrübe;
Trübedichte 500 g/l	99,0	0,028	0,069	1,2	0,15	0,5
F — Quarzsand, feucht;
Restfeuchte 5%	99,2	0,025	0,061	1,1	0,13	0,4
G — Quarzsandtrübe;
Trübedichte 500 g/l	99,2	0,023	0,060	1,0	0,13	0,35
H — Quarzsandtrübe;
Trübedichte 500 g/l	99,4	0,019	0,057	0,6	0,12	0,30

¹¹ Bestimmung der Extinktion nach TGL 14317/12

Tabelle 4: Hauptkennwerte der Aufbereitung — Qualitätsparameter

Probenahmestelle — Bezeichnung

SiO₂/ Ma.-%

Fe₂O₃/ Ma.-%

AI₂O₃/ Schlämm- Glühver- Humine¹¹

Ma.-% , stoff/Ma.-% lust/Ma.-%

I — Quarzsand, feucht; 99,3 0,021 0,58 0,6

Restfeuchte 5 % J — Quarzsand, feucht;

Restfeuchte 18% K — Quarzsand, feucht;

'Restfeuchte 5% L — Quarzsand, feucht;

Restfeuchte 5 % M — Quarzsand, getrocknet N — Quarzsand, getrocknet;

Entspannungskammer O — Quarzsand, getrocknet, klassiert;

Unterlauf P — Quarzsand, getrocknet, klassiert;

Oberlauf Q — Quarzsand, getrocknet, ungewaschen, gesiebt;

Unterlauf 98,8 0,036 0,072 2,7

^II Bestimmung der Extinktion nach TGL 14317/12

0,13

0,17

0,20

99,4	0,018	0,054	0,5	0,12	0,28
99,4	0,016	0,052	0,4	0,11	0,27
99,7	0,008	0,047	0,3	0,10	0,10
99,3	0,024	0,060	1,0	0,12	0,35
98,9	0,52	0,073	4,2	0,38	0,80
99,2	0,026	0,058	0,9	0,12	0,35
99,3	0,022	0,058	0,8	0,11	0,30

0,6

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur komplexen und partiellen Aufbereitung von Quarzsanden zur Herstellung von Quarzsandprodukten bei weitestgehender Abminderung von Schadstoffen aus stark qualitätsmäßig schwankenden, in natürlichen Lagerstätten vorkommenden Quarzsanden, gekennzeichnet dadurch, daß in einem Mischfluter die Quarzsandtrübebildung mit gekalktem Brauchwasser, welches sich in einem geschlossenen Kreislauf befindet, mit pH-Werten von 10 bis 11 und Fe(OH)₃-Gehalten von < 100mg/l erfolgt, in verschleißarmen Unterwasserdrehsieben mit Maschenweiten von 0,35 bis 5mm und einer Achsneigung von 1:60 die Naßklassierung erfolgt, in Attritionswasserstrahlförderern mit nachgeschalteter Aufstromentschlämmung in Spitzen die hydraulische Förderung der Quarzsandtrüben erfolgt, wobei die hydraulischen Fördergeschwindigkeiten zwischen 1—2 m/s liegen, in mit Vakuumpumpen bestückten, offenen Großraumfilterbecken die Absenkung der Restfeuchte des naßaufbereiteten Quarzsandes aufwerte der Erdfeuchte und darunter von < 7% erfolgt, in automatisch arbeitenden Flotationsanlagen die weitestgehende Abminderung von Schadstoffen erfolgt, in automatisch arbeitenden Anlagen mit Heißgaserzeuger, Schleuderwellentrockner und nachgeschalteter Entspannungskammer die Trocknung erfolgt, wobei die Rauchgastemperaturen < 100°C betragen und sich zur Entschwefelung und Entstaubung des Rauchgases Wirbelnaßabscheider, gekoppelt mit Wärmepumpen, anschließen, in geschlossenen und mit Unterdruck arbeitenden Spezialförderschnecken mit außerhalb liegenden Wellenlagern die Förderung des trockenen Quarzsandes erfolgt, wobei die Relativgeschwindigkeiten zwischen dem Quarzsand und dem Schneckenflügel < 0,3m/s betragen, in Stößelschwingsieben mit Maschenweiten zwischen 0,1 bis 1 mm die Trockenklassierung erfolgt und mit sich anschließenden Magnetabscheidern magnetische Sekundärverunreinigungen entfernt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Einhaltung der pH-Werte und der Fe(OH)₃-Gehalte des Brauchwassers durch eine automatisch arbeitende Regelanlage über eine ständige Dosierung von gebranntem Feinkalk bei gleichzeitiger Luftzugabe und kontinuierlicher Abführung des anfallenden Gips- und Eisenhydroxidschlammes gewährleistet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Siebbelege der Unterwasserdrehsiebe aus Kunststoffen sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Spezialförderschnecken mit oder ohne Wasserkühlung arbeiten.