DE3734760A1 - Verfahren und anlage zur kompaktierung feinkoernigen gutes mit pelletierung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kompaktierung feinkörnigen Gutes mit Zerkleinerung bzw. Mahlung und Pelletierung des Gutes. Außerdem betrifft die Erfindung auch eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.

Die Kompaktierung feinkörniger Stoffe geschieht auf mecha­ nischem Wege: a) durch eine Aufbaugranulierung, dem Pelle­ tieren, und b) durch Anwendung von Druck, dem Brikettie­ ren. Folgende Vorteile und Nachteile kennzeichnen beide Verfahren:
Zu a): Die Aufbaugranulierung läßt sich normalerweise erst ab Korngrößen kleiner 100 µm durchführen, d. h. das fein­ körnige Aufgabegut, wie z. B. Erzkonzentrat mit einer Aus­ gangskorngröße von 1 bis 0,3 mm oder z. B. Quarzsand mit einer Ausgangskorngröße von 1 bis 0,3 mm, muß vor der Pelletierung auf die Korngröße kleiner 100 µm weiter auf­ gemahlen werden. Anschließend reicht dann normalerweise ausschließlich Wasser als Zusatz, um zufriedenstellend feste Pellets herstellen zu können. Die Mahlung des Gutes auf Pelletierfeinheit ist bisher in der Regel in Kugelmüh­ len durchgeführt worden. Es versteht sich, daß Kugelmühlen hohe Investitions-, Verschleiß- und insbesondere hohe Energiekosten verursachen und daß infolge der in der Regel aus Eisen bestehenden Mahlkörper (Kugeln) ein unerwünsch­ ter Eisenabrieb in das Mahlgut eingebracht wird.
Zu b): Bei der Brikettierung mit Walzenpressen braucht das Aufgabegut, sofern es eine Ausgangskorngröße etwa kleiner 3 mm aufweist, vor dem Pressen in der Regel nicht nachzer­ kleinert zu werden. Um feste Briketts zu erhalten, ist aber fast immer der Zusatz von Bindemitteln notwendig. Daneben stellt der Verschleiß der Brikettformen einen weiteren Kostenfaktor dar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei der Pelletierung feinkörnigen Gutes, insbesondere bei der Mahlung des Gutes auf Pelletierfeinheit Investitions- und Betriebskosten, vor allem Energie- und Verschleißkosten zu sparen und das Einbringen von Eisenverunreinigungen in das Mahlgut und damit in die Pellets zu vermindern.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einem Verfahren und mit einer Anlage gelöst, die mit vorteilhaften Ausge­ staltungen in den Ansprüchen 1 bis 8 gekennzeichnet sind.

Erfindungsgemäß wird das zu pelletierende Gut wie z. B. Erzkonzentrat, Quarzsand oder dergleichen mit einer Aus­ gangskorngröße von etwa 1 bis etwa 0,3 mm vor seiner Pelletierung im Pelletiergerät im Walzenspalt einer Hoch­ druck-Walzenpresse einer Gutbettzerkleinerung unterworfen, d.h. dem Pelletiergerät wie z. B. Pelletierteller oder Pelletiertrommel ist eine Hochdruck-Walzenpresse unmittelbar vorgeschaltet, in deren Walzenspalt das Gut mit hoher Preßkraft der Walzen von größer etwa 20 kN/cm Walzenbreite (entspricht 2 t/cm) unter hohem Druck gepreßt wird, was teils zur Partikelzerstörung, teils zur Erzeu­ gung von Anrissen im Partikelinneren führt und sich sicht­ bar in der Bildung von Agglomeraten (sogenannten Schülpen) äußert, die mit vergleichsweise sehr geringem Energieauf­ wand auflöst bzw. desagglomeriert werden können. Weil die einzelnen Partikel der Hochdruck-Walzenpresse in einem Gutbett, d.h. in einer zwischen den zwei Walzen zusammen­ gedrückten Materialschüttung gegenseitig zerquetscht wer­ den, spricht man hierbei von der sogenannten Gutbettzer­ kleinerung. Durch den hohen Preßdruck der Walzenpresse unter Zerstörung des Korngefüges des Aufgabegutes enthal­ ten die die Walzenpresse verlassenden Agglomerate (Schül­ pen) einen Korngrößenanteil von bis zu 100% kleiner 100 µm, d.h. das Gut wird bei seiner Gutbettzerkleinerung auf Pelletierfeinheit gemahlen und gelangt unmittelbar in das nachgeschaltete Pelletiergerät, in welchem die Desagglome­ ration der gebildeten Agglomerate und durch Zusatz eines flüssigen Netzmittels die Aufbaugranulierung stattfinden.

Das heißt, daß die bei der Gutbettzerkleinerung im Walzen­ spalt der Hochdruck-Walzenpresse gebildeten Gutagglomerate bei der nachfolgenden Pelletierung in ein und demselben Pelletiergerät desagglomeriert und zu Pellets umgeformt werden.

Sollte im Austragsgut der Walzenpresse eine Kornfraktion vorhanden sein, die bei einmaligem Durchgang durch den Walzenspalt noch nicht auf Pelletierfeinheit gemahlen worden ist, d.h. eine Kornfraktion größer 100 µm, so kann diese Kornfraktion ausklassiert und zur Gutaufgabe der Hochdruck-Walzenpresse rezirkuliert werden.

Da die Aufbaugranulierung durch Pelletieren in jedem Fall durch Zugabe einer Flüssigkeit wie z.B. Wasser erfolgt, besteht nach einem weiteren Merkmal der Erfindung auch die Möglichkeit, das Gut im feuchten Zustand der Hochdruck- Walzenpresse aufzugeben, ohne daß das Gut vorher getrock­ net werden muß oder daß durch künstliche Zugabe von Wasser bei der Zerkleinerung im Naßverfahren gearbeitet werden muß, wie das unbedingt erforderlich wäre, wenn die Mahlung konventionell z.B. in einer Kugelmühle durchgeführt werden würde. Das feuchte, z.B. naturfeuchte Gut kann einen Wassergehalt von z.B. 3 bis 15% aufweisen. Bei feuchtem Aufgabegut kann das Guteinzugsverhalten der Hochdruck-Wal­ zenpresse sogar verbessert sein und es kann bei der nach­ folgenden Pelletierung im Pelletiergerät flüssiges Netz­ mittel wie z.B. Wasser gespart werden.

Die Erfindung und deren weiteren Merkmale und Vorteile werden anhand des in der Zeichnung schematisch dargestell­ ten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt schematisch das erfindungsgemäße Ver­ fahren sowie die erfindungsgemäße Anlage zur Kompaktierung feinkörnigen Gutes mit Zerkleinerung bzw. Mahlung und Pelletierung des Gutes. Dabei ist einem Pelletiergerät (10) wie z.B. schräg geneigter rotierender Pelletierteller eine Hochdruck-Walzenpresse (11) unmittelbar vorgeschal­ tet, in deren Aufgabeschacht (12) zu pelletierendes Gut (13) wie z.B. Chromerzkonzentrat mit einer Ausgangskorn­ größe von 1 bis 0,3 mm oder Quarzsand mit einer Ausgangs­ korngröße von 0,5 bis 0,3 mm aufgegeben wird. Vor seiner Pelletierung wird das Gut (13) erfindungsgemäß im Walzen­ spalt der Hochdruck-Walzenpresse (11) einer Gutbettzer­ kleinung unterworfen, bei welcher das Gut unter hohem Druck und Anwendung von Walzenpreßkräften größer 20 kN/cm Walzenbreite auf Pelletierfeinheit, d.h. auf eine Korn­ größe kleiner 100 µm zerkleinert bzw. gemahlen wird. Bei Anwendung derartig hoher Walzenpreßkräfte und -drücke werden im Walzenspalt zwischen den gegenläufig rotierenden Walzen der Hochdruck-Walzenpresse (11) Gutagglomerate (14) bzw. Schülpenbruchstücke gebildet, die bei der nachfolgen­ den Pelletierung im Pelletiergerät (10) desagglomeriert und unter Zugabe eines über eine Dosiereinrichtung (15) zudosierten Netzmittels (16) wie z.B. Wasser zu Pellets umgeformt werden, die durch den Pfeil (17) angedeutet das Pelletiergerät (10) verlassen. Besonders vorteilhaft ist das Pelletiergerät (10) direkt unterhalb des Gutaustrages der Walzenpresse (11) angeordnet, so daß insoweit eigene Gutfördereinrichtungen entfallen können.

Es wäre auch möglich, dem Gut (13) vor der Aufgabe auf die Walzenpresse (11) Bindemittel zuzugeben, z.B. Zement und Wasser, um noch formstabilere Pellets (17) zu erhalten.

Versuche haben ergeben, daß durch die Anwendung der Gut­ bettzerkleinerung im Walzenspalt der Hochdruck-Walzenpres­ se (11) in die Gutagglomerate (14) sowie auch in die daraus entstandenen Pellets (17) kein nachweisbarer Eisen­ abrieb eingebracht worden ist. Dies ist besonders wichtig, wenn z.B. hochreine Quarzpellets erzeugt werden müssen, deren Gehalt an Quarz (SiO₂) mindestens 99% betragen soll. Außerdem ist der spezifische Energieverbrauch der Hochdruck-Walzenpresse (11) erheblich geringer als der einer an dieser Stelle sonst notwendigen Kugelmühle, so daß durch die Erfindung hochreine Pellets (17) mit reduziertem Energiekosten- und Investitionskostenaufwand hergestellt werden können.

Claims (8)

1. Verfahren zur Kompaktierung feinkörnigen Gutes mit Zerkleinerung bzw. Mahlung und Pelletierung des Gutes, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut (13) vor seiner Pelletierung in einem Pelletiergerät im Walzenspalt einer Hochdruck-Walzenpresse (11) einer Gutbettzerkleinerung unterworfen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut (13) bei seiner Gutbettzerkleinerung im Spalt der Hochdruck-Walzenpresse (11) auf eine Korngröße kleiner 100 µm zerkleinert bzw. gemahlen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kornfraktion des Pressenaustrages größer 100 µm zur Gutaufgabe der Hochdruck-Walzenpresse rezirkuliert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Gutbettzerkleinerung im Walzenspalt der Hochdruck-Walzenpresse (11) gebil­ deten Gutagglomerate (14) bei der nachfolgenden Pelletierung im Pelletiergerät (10) desagglomeriert und zu Pellets (17) umgeformt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut im feuchten Zustand der Hochdruck-Walzenpresse aufgegeben wird.

6. Anlage zur Kompaktierung feinkörnigen Gutes, umfas­ send wenigstens eine Zerkleinerungs- bzw. Mahlein­ richtung und ein Pelletiergerät, zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerkleine­ rungs- bzw. Mahleinrichtung aus einer dem Pelletier­ gerät (10) vorgeschalteten Hochdruck-Walzenpresse (11) zur Gutbettzerkleinerung des Gutes (13) auf Pelletierfeinheit besteht.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Hochdruck-Walzenpresse und Pelletiergerät ein Korngrößenklassiergerät eingeschaltet ist.

8. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Pelletiergerät (10) mit einer Dosiereinrichtung (15) für ein flüssiges Netzmittel (16), wie z. B. Wasser, in Verbindung steht.