TY - THES

T1 - Zu Fragen der Einsatzmöglichkeiten und -grenzen sensorgestützter Sortiertechniken bei der Aufbereitung mineralischer Schüttgüter

AU - Weingrill, Georg

N1 - gesperrt bis 08-05-2018

PY - 2013

Y1 - 2013

N2 - Die vorliegende Masterarbeit beschäftigt sich mit der Anwendung von optischer und sensorgestützter Sortierungstechniken bei der Aufbereitung mineralischer Schüttgüter. Als übergeordnetes Ziel wurde im Einvernehmen mit dem Forschungspartner Binder+Co vereinbart, anhand experimenteller Untersuchungen an unterschiedlichen Rohgutarten die Einsatzmöglichkeiten und -grenzen dieser zukunftsträchtigen Technik aufzuzeigen und mit konventionellen Aufbereitungsmethoden zu vergleichen. Im Theorieteil wird auf den Stand der Technik und die physikalischen Hintergründe eingegangen. Es wird anhand einer Auswahl gezeigt, welche Sensortechniken aktuell im Einsatz bzw. in Entwicklung sind. Besonderes Augenmerk gilt dabei den von Binder+Co eingesetzten Sensortypen,die im Bereich des nahen Infrarots arbeiten. Im praktischen Teil wurden insgesamt über 40 Rohgutarten aus unterschiedlichen Lagerstätten mittels aufbereitungstechnischer und mineralogischer Untersuchungsmethoden charakterisiert. Zur Bestimmung der Mineralphasen kam verstärkt die Ramansonde zum Einsatz, da diese auch als mögliche Sensortechnologie zur Sortierung in Frage kommt. Im Anschluss wurden fünf Mineralarten aus unterschiedlichen Lagerstätten einer genaueren Untersuchung unterzogen. Hierbei handelte es sich um Steinsalz aus dem Salzbergbau von Altaussee in Österreich, Talk aus dem Nordosten von China, Fluorit und Baryt aus der Grube Clara in Deutschland, Gips und Anhydrit von Puchberg am Schneeberg sowie Magnesit aus der Breitenau, beide in Österreich. Die Steinsalzproben wurden mittels Transmissionstechnologie aufbereitet. Es zeigte sich, dass mit dieser Methode höhere Reinheiten im Vergleich zu den klassischen Aufbereitungsaggregaten erzielt werden können. Als eine optimierte Anlagenschaltung wird eine Bergevorabscheidung durch die bereits in der Anlage bestehende Magnetscheidung und im Anschluss eine 2-stufige, optische Sortierstufe vorgeschlagen. Dadurch könnten Reinheiten von über 99 % an löslichen Bestandteilen erreicht werden. Bei dem Probenmineral aus Nordchina muss Talk von der Gangart getrennt werden. Dies passiert über die Sortierung über Charakteristika im Nahinfrarotbereich. Anhand der erfolgreichen Versuche und bereits erfolgten Realisierung des Projekts lässt sich leicht ableiten, dass sich diese Technologie sehr gut für diese Aufgabenstellung einsetzen lässt. Die Restriktion hierbei ist aber, dass die Fraktion

AB - Die vorliegende Masterarbeit beschäftigt sich mit der Anwendung von optischer und sensorgestützter Sortierungstechniken bei der Aufbereitung mineralischer Schüttgüter. Als übergeordnetes Ziel wurde im Einvernehmen mit dem Forschungspartner Binder+Co vereinbart, anhand experimenteller Untersuchungen an unterschiedlichen Rohgutarten die Einsatzmöglichkeiten und -grenzen dieser zukunftsträchtigen Technik aufzuzeigen und mit konventionellen Aufbereitungsmethoden zu vergleichen. Im Theorieteil wird auf den Stand der Technik und die physikalischen Hintergründe eingegangen. Es wird anhand einer Auswahl gezeigt, welche Sensortechniken aktuell im Einsatz bzw. in Entwicklung sind. Besonderes Augenmerk gilt dabei den von Binder+Co eingesetzten Sensortypen,die im Bereich des nahen Infrarots arbeiten. Im praktischen Teil wurden insgesamt über 40 Rohgutarten aus unterschiedlichen Lagerstätten mittels aufbereitungstechnischer und mineralogischer Untersuchungsmethoden charakterisiert. Zur Bestimmung der Mineralphasen kam verstärkt die Ramansonde zum Einsatz, da diese auch als mögliche Sensortechnologie zur Sortierung in Frage kommt. Im Anschluss wurden fünf Mineralarten aus unterschiedlichen Lagerstätten einer genaueren Untersuchung unterzogen. Hierbei handelte es sich um Steinsalz aus dem Salzbergbau von Altaussee in Österreich, Talk aus dem Nordosten von China, Fluorit und Baryt aus der Grube Clara in Deutschland, Gips und Anhydrit von Puchberg am Schneeberg sowie Magnesit aus der Breitenau, beide in Österreich. Die Steinsalzproben wurden mittels Transmissionstechnologie aufbereitet. Es zeigte sich, dass mit dieser Methode höhere Reinheiten im Vergleich zu den klassischen Aufbereitungsaggregaten erzielt werden können. Als eine optimierte Anlagenschaltung wird eine Bergevorabscheidung durch die bereits in der Anlage bestehende Magnetscheidung und im Anschluss eine 2-stufige, optische Sortierstufe vorgeschlagen. Dadurch könnten Reinheiten von über 99 % an löslichen Bestandteilen erreicht werden. Bei dem Probenmineral aus Nordchina muss Talk von der Gangart getrennt werden. Dies passiert über die Sortierung über Charakteristika im Nahinfrarotbereich. Anhand der erfolgreichen Versuche und bereits erfolgten Realisierung des Projekts lässt sich leicht ableiten, dass sich diese Technologie sehr gut für diese Aufgabenstellung einsetzen lässt. Die Restriktion hierbei ist aber, dass die Fraktion

KW - sensor based sorting

KW - optical sorting

KW - NIR-sensor

KW - Raman spectroscopy

KW - crystalline salt

KW - fluorite

KW - barite

KW - magnesite

KW - gypsum

KW - anhydrite

KW - dolomite

KW - sensorgestütze Sortierung

KW - optische Sortierung

KW - NIR-Sensor

KW - Raman-Sonde

KW - Kristallsalz

KW - Fluorit

KW - Baryt

KW - Talk

KW - Magnesit

KW - Gips

KW - Anhydrit

KW - Dolomit

M3 - Masterarbeit

ER -