Entwicklung eines Aufbereitungsverfahrens zur Rückgewinnung feinkörniger NE Metalle und mineralischer Bestandteile aus Shredder-Sand

Duwe, Christian

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und Bilanzierung eines Aufbereitungsverfahrens für Shredder-Sande. Es hat gezeigt, dass die Rückgewinnung einzelner Produktströme aus Shredder-Sand möglich ist. Es wurde dabei ein Verfahren mit sieben Hauptschritten entwickelt, die fraktionierte Teilströme ausschleusen. Nach der Benetzung wird im ersten Schritt eine textile Fraktion abflotiert. Diese Fraktion wird im zweiten Schritt von feinkörnigen Bestandteilen befreit, die dem Flotationsrückstand zugeführt werden. Die Flotationsrückstände werden im dritten Schritt auf einem Nassherd einer weiteren Abreinigung von organischen Bestandteilen unterzogen. Insgesamt werden so etwa 24 M-% der Aufgabe als organische Bestandteile (Leichtfraktion) ausgeschleust. Die dabei auch entstehende Schwerfraktion ist eine Fraktion aus metallischen und mineralischen Anteilen, die zur weiteren Aufbereitung im vierten Schritt Magnetscheider-Stufen in einer Rougher-Cleaner-Scavenger-Schaltung zugeführt wird. Hierdurch können marktfähige Eisen-Konzentrate erzeugt werden, die rund 25 M-% des ursprünglichen Shredder-Sand-Inputs ausmachen. Der von magnetischen Bestandteilen abgereicherte Rückstand wird im fünften Schritt durch gezielte mechanische Beanspruchung in einer Stabmühle mit nachgeschalteten Siebung in seine metallischen und mineralischen Bestandteile aufgeteilt. In Summe wird so ein Kupferkonzentrat ausgetragen, dass etwa 1 M-% der Aufgabe ausmacht. Der verbleibende Stoffstrom muss im sechsten Schritt durch Laugung von metallischen Restbestandteilen befreit werden. Um dies zu erreichen, kann salzsauer gelaugt werden. Während der Quarz und der silikatische Anteil im Laugerückstand zurückbleiben (ca. 34 M-% des Inputs), gehen die Metalle und geringe Mengen an Karbonaten in Lösung und können im siebten und letzten Schritt als Fällungsschlämme (15 M-% des Inputs) durch Neutralisationsfällung abgetrennt werden. Die technischen Zielsetzungen des Prozesses wurden damit erreicht und führen zu guten Ergebnissen. Sowohl die ökologische als auch die ökonomische Bewertung des Verfahrens zeigen dessen Grenzen auf. Für eine Umsetzung in den Pilotmaßstab scheitert es bislang vor allem an den benötigten Mengen des entsprechenden Input-Materials durch fehlende Vorbehandlungsstufen in Deutschland.

The present work is concerned with the development and the balance study of a beneficiation process for shredder-sands. Herein it shows that the retrieval of separated materials from shredder-sand is possible. To achieve this the author has developed a process in which fractionated streams are separated in seven main steps: After wetting the material, a textile fraction is separated by means of flotation. The second step contains screening of the textile fraction to separate a fine-grained fraction that then will be put back into the remaining material. The remains from the flotation and the fine-grained-fraction are then treated on a wet shaking table, which leads to a light fraction with increased organic content which includes 24 % of the original mass of the shredder-sand. The heavy fraction that is also separated is made of metallic and mineral components. In the fourth step iron and iron containing material is separated with a magnetic separator. The magnetic separator must contain a rougher, a cleaner and a scavenger part. Due to that, the product of the magnetic separation containing 25 % of the initial mass is marketable. The remains will be processed by mechanical means in a rod mill followed by a sreening to separate metal and mineral particles. This is the fifth step. The copper concentrate makes 1 % of the initial mass. The remaining mass throughput will be treated with hydrochloric acid to clean it from remaining metal contents (step six). Whilst quartz and other siliceous particles remain (34 % of the initial mass), metals and carbonates will be solubilized. In the seventh and last step the dissolved substances are precipitated by neutralization of the acid. The remains contain 15 % of the initial shredder-sand-mass. The technical objectives of the process could be achieved. The Life Cycle Assessment and the economic evaluation showed the restrictions of the process. To investigate the process in a pilot plant scale regarding amounts of material would be necessary. Due to the lack of pretreatment facilities like the VW-SiCon-Plants, the necessary mass could not be provided, making it uncertain whether the developed process will be followed up.

Vorschau

Zitieren

Zitierform:

Duwe, Christian: Entwicklung eines Aufbereitungsverfahrens zur Rückgewinnung feinkörniger NE Metalle und mineralischer Bestandteile aus Shredder-Sand. 2016.

Zugriffsstatistik

Gesamt:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:
12 Monate:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:

Grafik öffnen

Rechte

Nutzung und Vervielfältigung:

Export