Haver & Boecker Niagara: Mit Blick auf die Optimierung der verfahrenstechnischen Prozesse im Bereich der Aufbereitung von Nichteisenmetallen
Nichteisenmetalle sind unverzichtbar für die Wirtschaft hochtechnisierter Industrieländer. Sie schaffen nicht nur eine etablierte Basis für bereits vorhandene Technologien in der Elektronik- und Elektrotechnik, dem Maschinen- und Fahrzeugbau sowie im Bausektor, sondern sind vielfach Kern fokussierter Zukunftstechnologien. Vor diesem Hintergrund sind die Nichteisenmetalle integraler Bestandteil vielfältiger Optionen zur Minimierung von klimaschädlichen Treibhausgasen. Dabei zählen die primär- und sekundärmetallurgischen Verfahren der NE-Metallurgie selbst zu den energie- und rohstoffintensivsten Prozessen weltweit, bieten somit allerdings auch ein großes Potential zur Verbesserung entlang der gesamten Wertschöpfungskette. In dieser Hinsicht arbeitet Haver & Boecker Niagara intensiv an die Optimierung der verfahrenstechnischen Prozesse im Bereich der Aufbereitung von Nichteisenmetallen und entwickelt technischen einwandfreien Lösungen, die die etablierten Standards für Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit und Klimaschutz erfüllen.
Ressourcenschonender Umgang mit Nichteisenmetallen im Spannungsverhältnis zwischen der Verringerung des totalen Materialeinsatzes & niedrigem Energieverbrauch
Ausgehend von dem Statement von Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit, lassen sich Nichteisenmetalle beliebig oft wieder einschmelzen und raffinieren, ohne dass die Qualität der Metalle beeinträchtigt wird. Zudem ist jede Form von Recycling immer mit einem Energieverbrauch verbunden. Daher muss für einen nachhaltigen Ressourcenschutz die Verringerung des totalen Materialeinsatzes im Blickpunkt stehen.
In diesem Zusammenhang ist es wichtig zu erwähnen, dass bei der Erzeugung von Nichteisenmetallen auch produktionsintern verschiedene Abfälle wie Schlacken, Krätzen, Schlämme und Filterstäube anfallen. Diese Abfälle werden oft ebenfalls intern oder extern recycelt. Alles in allem bietet das Recycling im Vergleich zur Primärerzeugung große Vorteile bei der Ressourcenschonung. Es ist derzeit aber noch nicht optimal ausgereift.
Neben der Frage der Materialeffizienz ist vor allem auch die Energieversorgung entscheidend. Der Energieverbrauch zum Erschmelzen der Rohstoffe hängt sowohl vom Metall als auch vom verwendeten Offentyp ab. Die Erzeugung aus sekundären Rohstoffen (Recycling) ist in der Regel mit einem wesentlich geringeren Energieverbrauch verbunden. Im Falle von Aluminium wird dies besonders deutlich: Dort liegt die Einsparung gegenüber der Primäraluminiumproduktion bei circa 95 Prozent. Durch optimierte Prozesse und Wärmenutzung konnte der Energieverbrauch in den letzten Jahren schon deutlich gesenkt werden, stellt das deutsche Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit weiter fest.
Die Lösung für ressourcenschonende Schmelzoffen
Um die Schmelzöfen ressourcenschonend und nahe dem verfahrenstechnischen Optimum betreiben zu können, ist es häufig notwendig, die NE-metallhaltigen Materialien granulometrisch anzupassen.
Dr. Jan Lampke beleuchtet dieses Verfahren näher: „Im Klartext bedeutet die granumelischen Anpassung der NE-metallhaltigen Materialen: Stäube und Schlämme werden pelletiert, Kübelausbruch, Ofensteine und Schlacke werden gebrochen!“.
Auf die andere Seite soll man das Zusammenspiel zwischen Umweltschutz und Wirtschaftlichkeit nicht außer Acht lassen: „Es gibt keine Zweifel daran, dass der größte Hebel für Energie- und Ressourceneinsparungen eine maßgeschneiderte Verfahrenstechnik ist, die die technischen Anforderungen versteht und den wirtschaftlichen Nutzen erfüllt.
Dr. Lampke hebt die enge Zusammenarbeit mit den Kunden und die Expertise der Service- und Vertriebsmitarbeiter als entscheidende Faktoren für die Entwicklung einer effizienten Aufbereitungstechnologie im Bereich der NE-metallhaltigen Materialien hervor: „Unser Service- und Vertriebsmitarbeiter sichern seit über 130 Jahren weltweit den intensiven Austausch mit unseren Kunden. Somit verfügen unsere Ingenieure nicht nur über Erfahrungen in der Entwicklung innovativer Maschinen der Verpackungs- und Aufbereitungstechnik, sondern auch über den Betrieb der Anlagen. Dieses Know-how wird bereits seit Jahrzehnten im Anlagenbau eingesetzt, wobei Lagern, Dosieren, Mischen, Pelletieren, Sieben, Verpacken und Fördern unsere Kernkompetenzen darstellen, welche durch intelligente Automatisierungstechnik gewinnbringend und zukunftsweisend vernetzt werden. Dabei ist die Aufbereitung mineralischer Roh- und Reststoffe keine Raketenwissenschaft, sondern nur die intelligente Verknüpfung von unterschiedlichen Maschinen und Apparaten, wobei immer die Materialeigenschaften der Ausgangsstoffe sowie der Produkte die entscheidende Komponente des Auswahlprozesses darstellen.“
Niagara Know-How im Bereich von NE- metallhaltigen Materialien: Maßgeschneiderte Aufbereitungsanlage zum Recycling von Ofensteinen und Schlacke
Unsere jahrelange Erfahrung, vertiefte Kenntnissen im Bereich von Aufbereitung von NE-metallhaltigen Materialien und die Fähigkeit nachhaltige und zugleich wirtschaftlich effiziente Lösungen zu entwickeln, haben dazu geführt, dass ein namhafter Kunde aus dem Bereich der Nichteisenmetallurgie unserem Team die Verwirklichung seiner Vision anvertraut hat, nämlich die Entwicklung einer maßgeschneiderten Aufbeitungsanlage für das Recycling von Ofensteinen und Schlacke.
Die Anlage, die aus einem dreistufigen Brechprozess mit intelligenter Ausschleusung nicht brechbarer Fremdkörper sowie verschiedenen Klassierstufen besteht, wird demnächst bei dem Kunden installiert. Bis zu 100.000 Tonnen NE-Schlacke und Ofensteine mit einer Aufgabekörnung von bis zu 0.5 m werden auf 0/2 mm zerkleinert, sodass das Recyclat pneumatisch zum bzw. in den Ofen gefördert werden kann. Bei diesem Projekt handelt es sich um ein klassisches brown-field project, wobei die stationäre Anlage in den vorhandenen Recyclingprozess implementiert wird. Die beengten Platzverhältnisse und die Anbindung an die komplexe Werksinfrastruktur stellen dabei eine zusätzlich limitierende Komponente für die kompakte Anlage dar.
Der Projektleiter, Herr Benjamin Gurra, hebt besonders die Wichtigkeit von den vertieften Forschungs- und Entwicklungsanalysen in unserem neuen Technikum bei Haver Engineering GmbH für das Erfolg des Projekts hervor: „Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wurden zunächst die Ofensteine und Schlacken analysiert und mit dem Auftraggeber die Zielgrößen definiert, sodass anschließend im HAVER Institut die physikalischen und chemischen Eigenschaften der relevanten NE-Metallhaltigen Materialien ermittelt und im Technikum der HAVER ENGINEERING GmbH Versuche zur Zerkleinerung, Klassierung und Analyse der pneumatischen Förderfähigkeit des Brechgutes durchgeführt wurden, teilt Herr Gurra mit.
Das Team von Haver & Boecker Niagara verdeutlicht weiter, dass anhand dieser Ergebnisse mittels Niagara NIAflow, einer Simulationssoftware für alle Arten von Anwendungen in der mineralischen Verfahrenstechnik, die ganze Anlage modelliert und berechnet werden konnte. Diese Simulation ermöglichte den Vergleich und die Bewertung verschiedener Konzepte, so dass die bevorzugte Option im Rahmen des Basis-Engineerings ausgearbeitet werden konnte, um zu prüfen, wie die erforderliche verfahrenstechnische Anlagenkonstellation in die vorhandene Infrastruktur einpassen könnte.
Alle weiteren Schritte entsprachen ebenfalls weitestgehend dem schon bewahrten Niagara Project Management System, wobei der Kunde großen Wert auf eine frühzeitige Einbindung aller Stakeholder, insbesondere den relevanten Behörden, legte, um insbesondere den Nachweis zu erbringen, dass alle ergebenden Restriktionen aus dem Bundes-Immissionsschutzgesetz – BImSchG) bezüglich schädlicher Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge eingehalten und sogar übererfüllt wurden.
Haver & Boecker Niagara: Die schwerste Maschine Europas
Das Niagara-Team hat bei diesem Projekt eine weitere besondere Leistung vollbracht: die Konstruktion der schwersten Siebmaschine in Europa. Dr. Metodi Zlatev, Head of Sales and Projects Department, gibt zusätzliche Informationen: „Ebenfalls im NE-Recycling wird in wenigen Monaten die schwerste Siebmaschine Europas mit einem Gewicht von 61 t und einem Isolierrahmen zur Minimierung der dynamischen Kräfte zur Absiebung von Kübelausbruch eingesetzt. Diese Dimension ist nicht so sehr auf die verfahrenstechnischen Aspekte des Verfahrens zurückzuführen, sondern vielmehr auf die hohen Sicherheitsanforderungen des Betriebs aufgrund der enormen zyklischen Belastungen“.
Die Hochleistungssiebmaschine für effiziente Trocken- und Nassklassierung ist eigentlich in typischen Bergbauanwendungen zu Hause, wird allerdings ihre Vorteile auch in der Metallurgie souverän ausspielen können” ist sich Zlatev sicher. „Nicht zuletzt finden unsere Maschinen und Anlagen auch Anwendung in der Eisen- und Stahlmetallurgie, beispielsweise im Recycling von Hochofenschlacken, Hüttensanden sowie im sehr stoffspezifischen Recycling von individuellen Hüttenwerksreststoffen“ fügt Zlatev bei.
Ausgehend von all diesen innovativen zukunftsweisenden Lösungen und von der breiten Produktpalette von Haver & Boecker Niagara ist Niagara Team zuversichtlich, dass die heutige Realität, geprägt durch den enormen Einfluss ökologischer, wirtschaftlicher und politischer Veränderungen, von dem Begriff „unmöglich“ getrennt werden muss. Dank seiner bedingungslosen Hingabe, dem jahrelangen Know-How und der innovationsfördernden Zusammenarbeit mit den Kunden ist dieses Projekt zur Optimierung der verfahrenstechnischen Prozesse in der Aufbereitung von Nichteisenmetallen zustande gekommen und wurde das Unmögliche versucht, um das Mögliche zu erreichen. Somit bietet Haver & Boecker Niagara das Perfect Flow für jeden Prozess, jede Anlage und jeden Kunden an. Werde Teil von dieser Vision – beweg die Zukunft in seinem Perfect Flow!
Unser globales Netzwerk an Erfahrungen befähigt uns, sogar für ein einzigartiges Problem eine Lösung zu finden.
Florian Festge,
