TY - THES

T1 - Systematische Kalzinierungsversuche an feinkörnigen Industriemineralen mit den elektrisch indirekt beheizten Wärmestrahlungsöfen der Firma Bublon GmbH

AU - Ehrenberger, Mario

N1 - gesperrt bis 08-05-2022

PY - 2017

Y1 - 2017

N2 - Die Firma Bublon GmbH ist ein Tochterunternehmen der in Gleisdorf beheimateten Firma Binder+Co AG und im Anlagenbau für die mechanische und thermische Aufbereitung von Rohsanden vulkanischen Ursprungs tätig. Mit dem vom Unternehmen entwickelten Bublon-Verfahren werden funktionelle Leichtstoffgranulate erzeugt, welche unter anderem in der Baustoffindustrie, Kunststoffindustrie, Farbindustrie und im Brandschutz eingesetzt werden. Mit dem elektrisch beheizten Expansionsschacht der Bublon-Anlage können Fraktionen > 100 µm kontrolliert expandiert und zu qualitativ hochwertigen Mineralprodukten aufbereitet werden. Um nun auch Fraktionen <100 µm verarbeiten zu können, wird gegenwärtig an der Entwicklung des sogenannten Bublite-Verfahrens gearbeitet. Die ebenfalls am Standort Gleisdorf bereits in Betrieb genommene Bublite-Anlage dient als Prototyp für systematische Parameterstudien und zum Ausloten von Verbesserungspotenzialen für eine rasche Heranführung zur Marktreife. Der parallele Betrieb beider elektrisch indirekt beheizten Wärmestrahlungsöfen wird die rohstoffverarbeitende Industrie künftig in die Lage versetzen, expandierbare Rohsande im gesamten Korngrößenbereich <1 mm zu verarbeiten. Beide Verfahrenskonzepte zielen vor allem auf die kontrollierte Expansion und damit gezielte Beeinflussung von Produkteigenschaften durch Herstellung definierter Schüttdichten, Korngrößenspektren und annähernd kugeligen Kornformen mit geschlossenen Oberflächen ab. Mit einher geht zudem ein Verzicht auf, im Vergleich zu konventionellen Verfahren eingesetzte fossile Energieträger. Diese Masterarbeit befasst sich mit der Beurteilung, welche Potentiale die elektrisch indirekt beheizten Wärmestrahlungsöfen der Firma Bublon GmbH für die thermische Behandlung alternativer Rohstoffe bieten. Im Vorfeld zu den praktischen Versuchen wurde daher eine Literaturrecherche durchgeführt, um mögliche Rohstoffe zu identifizieren, die durch einen Kalzinierschritt veredelt werden können. Darauf aufbauend wurden vier Rohstoffe - Aluminiumhydroxid, Kaolin, Gips und Dolomit - ausgewählt und deren Eignung anhand systematischer experimenteller Untersuchungsreihen geprüft. Dabei wurde zum einen die Verarbeitbarkeit, zum anderen die Erzeugung bestimmter Produktqualitäten einer kritischen Betrachtung unterzogen. Die durchgeführten Versuche haben gezeigt, dass die Vorteile, welche die beiden Verfahrenskonzepte für die kontrollierte Expansion von vulkanischen Rohsanden bieten, zumindest teilweise auf die behandelten Rohstoffe übertragen werden können. Vor allem die Option der Verarbeitung sehr feiner Kornfraktionen und die Möglichkeit der Beeinflussung spezieller Produkteigenschaften durch exakt definierte Parametereinstellungen wie beispielsweise der Temperatur können als sehr vorteilhaft bewertet werden. Eine Reduktion im spezifischen Energieverbrauch im Vergleich zu konventionellen Verfahren konnte durch die Versuche allerdings nicht bestätigt werden.

AB - Die Firma Bublon GmbH ist ein Tochterunternehmen der in Gleisdorf beheimateten Firma Binder+Co AG und im Anlagenbau für die mechanische und thermische Aufbereitung von Rohsanden vulkanischen Ursprungs tätig. Mit dem vom Unternehmen entwickelten Bublon-Verfahren werden funktionelle Leichtstoffgranulate erzeugt, welche unter anderem in der Baustoffindustrie, Kunststoffindustrie, Farbindustrie und im Brandschutz eingesetzt werden. Mit dem elektrisch beheizten Expansionsschacht der Bublon-Anlage können Fraktionen > 100 µm kontrolliert expandiert und zu qualitativ hochwertigen Mineralprodukten aufbereitet werden. Um nun auch Fraktionen <100 µm verarbeiten zu können, wird gegenwärtig an der Entwicklung des sogenannten Bublite-Verfahrens gearbeitet. Die ebenfalls am Standort Gleisdorf bereits in Betrieb genommene Bublite-Anlage dient als Prototyp für systematische Parameterstudien und zum Ausloten von Verbesserungspotenzialen für eine rasche Heranführung zur Marktreife. Der parallele Betrieb beider elektrisch indirekt beheizten Wärmestrahlungsöfen wird die rohstoffverarbeitende Industrie künftig in die Lage versetzen, expandierbare Rohsande im gesamten Korngrößenbereich <1 mm zu verarbeiten. Beide Verfahrenskonzepte zielen vor allem auf die kontrollierte Expansion und damit gezielte Beeinflussung von Produkteigenschaften durch Herstellung definierter Schüttdichten, Korngrößenspektren und annähernd kugeligen Kornformen mit geschlossenen Oberflächen ab. Mit einher geht zudem ein Verzicht auf, im Vergleich zu konventionellen Verfahren eingesetzte fossile Energieträger. Diese Masterarbeit befasst sich mit der Beurteilung, welche Potentiale die elektrisch indirekt beheizten Wärmestrahlungsöfen der Firma Bublon GmbH für die thermische Behandlung alternativer Rohstoffe bieten. Im Vorfeld zu den praktischen Versuchen wurde daher eine Literaturrecherche durchgeführt, um mögliche Rohstoffe zu identifizieren, die durch einen Kalzinierschritt veredelt werden können. Darauf aufbauend wurden vier Rohstoffe - Aluminiumhydroxid, Kaolin, Gips und Dolomit - ausgewählt und deren Eignung anhand systematischer experimenteller Untersuchungsreihen geprüft. Dabei wurde zum einen die Verarbeitbarkeit, zum anderen die Erzeugung bestimmter Produktqualitäten einer kritischen Betrachtung unterzogen. Die durchgeführten Versuche haben gezeigt, dass die Vorteile, welche die beiden Verfahrenskonzepte für die kontrollierte Expansion von vulkanischen Rohsanden bieten, zumindest teilweise auf die behandelten Rohstoffe übertragen werden können. Vor allem die Option der Verarbeitung sehr feiner Kornfraktionen und die Möglichkeit der Beeinflussung spezieller Produkteigenschaften durch exakt definierte Parametereinstellungen wie beispielsweise der Temperatur können als sehr vorteilhaft bewertet werden. Eine Reduktion im spezifischen Energieverbrauch im Vergleich zu konventionellen Verfahren konnte durch die Versuche allerdings nicht bestätigt werden.

KW - calcination

KW - aluminium hydroxide

KW - kaolin

KW - gypsum

KW - dolomite

KW - Kalzinierung

KW - Aluminiumhydroxid

KW - Kaolin

KW - Gips

KW - Dolomit

M3 - Masterarbeit

ER -