TY - THES
T1 - Evaluierung des Potentials der Elektroscheidung nach Triboaufladung zur Anreicherung von Talk aus Fraktionen des Mahlwerkes Oberfeistritz der Firma Imerys Talc Austria GmbH
AU - Zöhrer, Alexander
N1 - nicht gesperrt
PY - 2025
Y1 - 2025
N2 - Im Rahmen dieser Masterarbeit wurde das Potential der Elektroscheidung nach Triboaufladung zur Abreicherung von Chlorit aus talkreichen Fraktionen des Mahlwerkes Oberfeistritz der Firma Imerys Talc Austria GmbH systematisch untersucht. Zur Erhebung der Mineralvergesellschaftung, der Verwachsungsverhältnisse, wie auch der für eine effektive Trennung potenziell nutzbaren Merkmalsunterschiede, wurde eine mehrdimensionale Merkmalsklassenanalyse an drei verschiedenen Fraktionen aus der Grobzerkleinerung des Mahlwerkes Oberfeistritz in einem Korngrößenbereich von < 500 µm durchgeführt. Zu Beginn erfolgte eine Siebanalyse mit anschließender Ermittlung der chemischen und mineralogischen Zusammensetzung sowie Bestimmung der Dichte der einzelnen Korngrößenklassen. Als Hauptphasen konnten Chlorit, Talk und Quarz sowie akzessorisch Glimmer und Dolomit bestimmt werden, welche - abgesehen von der Korngrößenklasse < 40 µm - in allen Korngrößenklassen annähernd gleichverteilt enthalten sind. Darüber hinaus wurde durch Versuche am Frantz-Isodynamikscheider untersucht, ob Chlorit auch mittels des Einsatzes der Magnetscheidung abgereichert werden könnte. Für die Versuche zur Sortierung im elektrischen Feld wurden zwei, im Technikum des Lehrstuhls für Aufbereitung und Veredlung der Montanuniversität Leoben im Einsatz stehende Elektroscheider genutzt. Zum einen der Freifallscheider EMS 500 der Firma Hamos, zum anderen der Bandscheider des Typs X2 der Firma ST Equipment & Technology. Am Freifallscheider wurden zuerst Tastversuche mit den Fraktionen 500/300 µm und 300/100 µm zur Evaluierung der am besten aufzubereitenden Korngrößenspanne durchgeführt. Weiters wurde anhand von weiteren Versuchen mit der Fraktion 500/300 µm die vielversprechendste Werkstoffart der Aufladeeinheit bestimmt. Im Anschluss erfolgte eine systematische Parameterstudie auf Basis einer statistischen Versuchsplanung, in welcher der Einfluss der Aufgabetemperatur, der Aufladeintensität und der Aufgaberate auf das Trennverhalten untersucht wurden. Hierbei konnten die Aufgabetemperatur und die Aufgaberate als primäre Einflussfaktoren identifiziert werden. Die Auswertung der Versuche beinhaltete die Massenverteilung, den LOI und den Weißgrad der erzeugten Trennprodukte sowie eine mineralogische Auswertung auf Grundlage von Röntgenfluoreszenzanalysen. Die in Form von Bilanztafeln evaluierten Versuchsergebnisse zeigen erfreulicherweise eindeutige An- und Abreicherungseffekte auf. So konnte bei einem besonders vielversprechenden Versuch der Talkgehalt von rund 36 % in der Aufgabe auf etwa 68 % im Konzentrat nahezu verdoppelt werden. Das Masseausbringen an Konzentrat betrug dabei etwa 17 % bei einem Inhaltsausbringen an Talk im Konzentrat von rund 30 %. Am Bandscheider wurde eine Parameterstudie mit der Fraktion 100/0 µm durchgeführt. Ausgehend von einem Talkgehalt der Aufgabe von 47 %, konnte dieser im Konzentrat bei einem Masseausbringen von 21,5 % und einem Inhaltsausbringen an Talk von 37,3 % auf beachtliche 81 % gesteigert werden. Dieses Ergebnis wurde bei hoher Aufgaberate, Raumtemperatur der Aufgabe, hoher relativer Luftfeuchtigkeit und niedriger Bandgeschwindigkeit erzielt. Weitere Versuche mit variierenden Parametern führten zwar zu geringeren Talkgehalten im Konzentrat, jedoch zu deutlich höherem Inhaltsausbringen. Bei der Anwendung dieser Parameter auf zwei weitere Fraktionen mit deutlich feinerer Dispersität konnte eine vergleichbare Anreicherung bislang nicht erzielt werden.
AB - Im Rahmen dieser Masterarbeit wurde das Potential der Elektroscheidung nach Triboaufladung zur Abreicherung von Chlorit aus talkreichen Fraktionen des Mahlwerkes Oberfeistritz der Firma Imerys Talc Austria GmbH systematisch untersucht. Zur Erhebung der Mineralvergesellschaftung, der Verwachsungsverhältnisse, wie auch der für eine effektive Trennung potenziell nutzbaren Merkmalsunterschiede, wurde eine mehrdimensionale Merkmalsklassenanalyse an drei verschiedenen Fraktionen aus der Grobzerkleinerung des Mahlwerkes Oberfeistritz in einem Korngrößenbereich von < 500 µm durchgeführt. Zu Beginn erfolgte eine Siebanalyse mit anschließender Ermittlung der chemischen und mineralogischen Zusammensetzung sowie Bestimmung der Dichte der einzelnen Korngrößenklassen. Als Hauptphasen konnten Chlorit, Talk und Quarz sowie akzessorisch Glimmer und Dolomit bestimmt werden, welche - abgesehen von der Korngrößenklasse < 40 µm - in allen Korngrößenklassen annähernd gleichverteilt enthalten sind. Darüber hinaus wurde durch Versuche am Frantz-Isodynamikscheider untersucht, ob Chlorit auch mittels des Einsatzes der Magnetscheidung abgereichert werden könnte. Für die Versuche zur Sortierung im elektrischen Feld wurden zwei, im Technikum des Lehrstuhls für Aufbereitung und Veredlung der Montanuniversität Leoben im Einsatz stehende Elektroscheider genutzt. Zum einen der Freifallscheider EMS 500 der Firma Hamos, zum anderen der Bandscheider des Typs X2 der Firma ST Equipment & Technology. Am Freifallscheider wurden zuerst Tastversuche mit den Fraktionen 500/300 µm und 300/100 µm zur Evaluierung der am besten aufzubereitenden Korngrößenspanne durchgeführt. Weiters wurde anhand von weiteren Versuchen mit der Fraktion 500/300 µm die vielversprechendste Werkstoffart der Aufladeeinheit bestimmt. Im Anschluss erfolgte eine systematische Parameterstudie auf Basis einer statistischen Versuchsplanung, in welcher der Einfluss der Aufgabetemperatur, der Aufladeintensität und der Aufgaberate auf das Trennverhalten untersucht wurden. Hierbei konnten die Aufgabetemperatur und die Aufgaberate als primäre Einflussfaktoren identifiziert werden. Die Auswertung der Versuche beinhaltete die Massenverteilung, den LOI und den Weißgrad der erzeugten Trennprodukte sowie eine mineralogische Auswertung auf Grundlage von Röntgenfluoreszenzanalysen. Die in Form von Bilanztafeln evaluierten Versuchsergebnisse zeigen erfreulicherweise eindeutige An- und Abreicherungseffekte auf. So konnte bei einem besonders vielversprechenden Versuch der Talkgehalt von rund 36 % in der Aufgabe auf etwa 68 % im Konzentrat nahezu verdoppelt werden. Das Masseausbringen an Konzentrat betrug dabei etwa 17 % bei einem Inhaltsausbringen an Talk im Konzentrat von rund 30 %. Am Bandscheider wurde eine Parameterstudie mit der Fraktion 100/0 µm durchgeführt. Ausgehend von einem Talkgehalt der Aufgabe von 47 %, konnte dieser im Konzentrat bei einem Masseausbringen von 21,5 % und einem Inhaltsausbringen an Talk von 37,3 % auf beachtliche 81 % gesteigert werden. Dieses Ergebnis wurde bei hoher Aufgaberate, Raumtemperatur der Aufgabe, hoher relativer Luftfeuchtigkeit und niedriger Bandgeschwindigkeit erzielt. Weitere Versuche mit variierenden Parametern führten zwar zu geringeren Talkgehalten im Konzentrat, jedoch zu deutlich höherem Inhaltsausbringen. Bei der Anwendung dieser Parameter auf zwei weitere Fraktionen mit deutlich feinerer Dispersität konnte eine vergleichbare Anreicherung bislang nicht erzielt werden.
KW - tribo-electrostatic separation
KW - talc
KW - chlorite
KW - Elektroscheidung
KW - Talk
KW - Chlorit
M3 - Masterarbeit
ER -