alliig@-Setzmaschinen zur Abtrennung schädlicher

alliig@-Setzmaschinen
schädlicher
Bestandteile
zur Abtrennung
aus Kies, Sand und
Recycling-Material
alliigs@
for the Separation
of Impurities
out of Gravel,
Sand and Recycling
Material
Sonderdruck
Bac de lavage
aus "Aufbereitungs-
alliig@ destine
de composants
produits
.32.
Jahrgang
(1991)
.Heft
1. Seite
18-25
a la separation
nocifs de gravier,
de sable et de
de recyclage
Caias de lavado
componentes
material
T echnik"
alliig@ para
nocivos
la separaci6n
de la grava,
la arena
de
yel
de reciclaie
Zusammenfassung
Hohe Anforderungen an die Produktqualität einerseits und die Notwendigkeit zur Nutzung verunreinigter primärer und sekundärer Rohstoffe andererseits stellen besondere
Ansprüche an moderne Aufbereitungsanlagen. Neben der Auswahl
der richtigen Komponenten gewährleistet nur ein optimiertes Verfahren den technischen und damit auch den wirtschaftlichen Erfolg.
fm Kies- und Sand- sowie Recycling-Bereich werden Rohstoffe
immer häufiger erst dann zu verkaufsfähigen Produkten, wenn sie
einer Sortierung unterzogen werden. Da in der Regel die schädlichen Bestandteile eine geringere oder höhere Dichte als das Verkaufsprodukt aufweisen, bietet sich dazu vor allem die Dichtesortierung an. So sind bei vielen Verfahren die alljig@-Setzmaschinen die
Kernstücke der Aufbereitungsanlagen für verschiedenste Roh- und
Abfallstoffe. Ein besonderer Vorteil dieser Technik ist auch darinzu
sehen, daß aufgrund der vielfältigen Erfahrungen zahlreiche
Betriebsdaten vorliegen, die zur Verfahrensauswahl und Produktvorausberechnung genutzt werden können.
Resurne
Les exigences tres elevees quant tl la qualite du produit ,
d'une part, et la necessite d'utiliser les matieres premieres et secondaires contaminees, d'autre part, constituent des specifications
rigoureuses pour les installations de preparation modernes. En plus
du choix correct des composants, ce n'est qu'un procede optimise
qui peut garantir le succes technique et, par consequent, economique. Dans le domaine du gravier et du sable ainsi que des matieres
de recyclage, il arrive de plus en plus souvent que les matieres premieres ne sont converties en produits commerciaux qu'apres avoir
ete soumises tl un triage. Etant donne qu'en generalles composants
nocifs presentent une densite plus reduite ou plus elevee que le produit de vente, c'est surtout las separation par densite qui se prete tl
cette operation. Dans bien des procedes, ce sont les bacs de lavage
alljig@ qui constituent I'element essentiel des installations de preparation de matieres premieres et de dechets. Un des principaux avantages de cette technique reside dans le fait que, tl cause des multiples
experiences acquises jusqu 'tl present, on dispose de nombreuse dates
obtenus au cours du service, dates dont on peut proliter pour I'election du procede et pour le calcul preliminaire du produit.
Einleitung
SteigendeAnforderungen an die Qualität von Baustoffen, die Verpflichtung in ökonomischer und ökologischer Hinsicht, minderwertige Lagerstätten zu nutzen, über 20 Mio. Tonnen Bauschutt
pro Jahr optimal zu verwerten und eine große Zahl alter Industriestandorte zu sanieren, stellen Anlagenbetreiber und Anlagenbauer vor besondere Probleme[l]. Die Preisentwicklung für Bau-
Summary
Even higher rcquirements of quality and the necessi!y
to utilize contaminated primary and secondary raw materials of
lower quality emphasizes the increased importance of the modern
preparation plant. The technical and economic success of an installation is often governed by the selection of the key machines which
can optimize process technology. In the gravel, sand and recycling
industries, a situation where raw materials first become saleable
products after having been washed is becoming more common. One
possibility for the washing process is the use of gravity separation
since impurities generally have a lower or higher density than the
sales product. Owing to its ability to separate with precision material
according to density, alljig@ units provide an excellent solutionfor a
large range of raw and waste materials. The extensive use of the
alljig@ has enabled a wealth of operating data to be collected which
can now be used for process development and the determination of
product quality.
Resumen
Las elevadas exigencias en cuanto a la calidad dei producto, por un lado, y la necesidad de aprovechar las materias primas
contaminadas, tanto primarias como secundarias, por otro lado,
suponen unas especificaciones muy rigurosas para las modernas
instalaciones industriales. Aparte de la elleci6n correcta de los componentes, s61o un procedimiento optimizado garantizard el exito tecnico y con ello tambien el exito econ6mico. En el caso de la grava,
la arena y los materiales de reciclaje, sucede cada vez con mayor frecuencia que las materias primas s61o se convierten enproductos
aptos para la venta tras un proceso de clasificaci6n. Puesto que, por
regla general, los componentes nocivos presentan una mayor o
menor densidad que el producto comercial, conviene recurrir a la
separaci6n por medio denso. De esta forma, en muchos procedimientos las cajas de lavado alljig@ constituyen la parte esencial de las
instalaciones de preparaci6n empleadas para las mds diversas materias primas y de desecho. Una de las ventajas de esta tecnica estriba
en el hecho de que, debido a las multiples experiencias adquiridas
hasta ahora, se cuente con numerosos datos obtenidos durante el
servicio, los cuales pueden ser aprovechados para la elecci6n dei
proceso y para el cdlculo previo dei producto.
Introduction
The increasing requirements of quality of construction materials,
the commitment to utilizing inferior deposits for reasons of economy and ecology, an optimum treatment of over 20 million tpa of
building rubble and to decontaminate a large number of former
industrial sites present difficult problems for plant operator and
plant designer. However, price trends for construction materials
3
stoffe einerseits, steigendeDeponiekosten für Reststoffe andererseits machen aus dieser Problematik jedoch auch eine Chance für
die Aufbereitung.
Bislang beschränktesich die Aufbereitung von Kies, Sand, Bauschutt und kontaminierten Böden im wesentlichen auf die Verfahrensschritte Zerkleinern/Desagglomerieren, Klassieren, Entwässem. Soweit primäre oder auch sekundäre Rohstoffe frei von
Schadstoffen sind, können sie durch diese Verfahrensschritte
durchaus ausreichend aufbereitet werden. Treten jedoch Verunreinigungen auf, so sind ohne weitergehende Aufbereitung nur
dann Verwertungsmöglichkeiten gegeben,wenn
-minderwertige Produkte mit hochwertigen gemischt
oder
-erhebliche Erlöseinbußen akzeptiert werden.
Führen auch diese Wege nicht zum Vermarktungserfolg, bleibt
nur die Möglichkeit, den primären Rohstoff nicht auszubeuten
oder den sekundären Rohstoff zu deponieren.
Roh- und Reststoffe
Bestandteilen
on the olle hand and rising disposal costs für secondary raw materials on the other make this problem area to a real chancefür mineral processing.
Until recently, processing of gravel, sand, building rubble and
contaminated soil was essentially restricted to the processstagesof
crushing/desagglomeration, sizing, dewatering. As long asprimary
and also secondary raw materials are free of contaminants, these
can be adequately processedby these stages.W hell contaminants
occur, however, these can only be utilized without further treatment whell
-inferior products are mixed with high-grade olles
or
-considerably reduced revenues are to be accepted.
If the material cannot be sold, mining of the raw material must
ceaseor the secondary raw material has to be dumped.
Primary and secondary raw
materials with contaminants
mit schädlichen
Several raw materials are listed in Table 1 which, owing to their
contaminant content are referred to as "problem materials" and
the quality of which cannot be improved by crushing and sizing
alone.
The limitations of application of gravel and sand with impurities
of organic origin and/or alkali-reactive impurities (Lines 1 and 2)
are treated and described in detail in the respective DIN standards,
guidelines and literature [2, 4, 6, 7] .
Tabelle 1 faßt einige Rohstoffe zusammen, die aufgrund des
Gehaltes an schädlichen Bestandteilen "Problemstoffe"
sind und
durch Zerkleinerung und Klassierung allein keine qualitative Aufwertung erfahren können.
Die Einschränkungen bei der Verwendung von Kies und Sand
mit Anteilen
organischen
Ursprungs
bzw. alkalireaktiven
Tabelle 1: Einige Roh- und Reststoffe unter Berücksichtigung der enthaltenen Schadstoffe sowie deren Dichten
Rohstoff
Dichte
v. Rohstoff
Dichte
v. Schadstoff
Schadstoff*)
g!cm3
Kies,
Sand
Verwendung des Rohstoffes:
o h n e Schadstoffabtrennung
g!cm3
rn i t Schadstoffabtrennung
Holz, Kohle
1,05-1,8
Füllkies, minderwertiger
Betonzuschlag
Füllkies, Betonzuschlag
unter Verwendung von
hochwertiger Betonzuschlag
hochwertiger Betonzuschlag
2. Kies
2,55-2,65
alkalireaktive
Bestandteile
1,8 -2,5
3. Grobfraktion
desBaggergutes*)
4. Hochbauschutt *)
2,45-2,65
Plastik, Holz,
Kohle
:S1,8
Spezialzementen
keine Verwendung/Deponie
Schotter,
2,45-2,65
Holz, Platik,
Leichtbaustoffe
52,3
keine Verwendung/Deponie
Wegebau,
5.
2,45-3,0
Holz, Kohle,
Schlacke
~2,4
keine Verwendung/Deponie
kontaminierterBoden*)
Wegebau
Betonzuschlag
Wegebau, Betonzuschlag
*) ohne Berücksichtigung der teilweise enthaltenen Schwermetallverunreinigungen höherer Dichte.
Table.l: Various primary and secondary raw materials considering the impurities contained as weil as their specific gravities
ra w material
spec. gravity
of raw material
spec.gravity
ofimpurities
g/cm3
application of the raw material
without separation
w i t h separation
of impurities
ofimpurities
wood, coal
1.05-1.8
high grade construction
ballast
high grade construction
ballast
impurities
*)
g/cm3
1. gravel,sand
2. gravel
2.55-2.65
alcali-reactive
impurities
1.8 -2.5
3. coarsefraction
for harbour sediments*)
4. rubbish *)
2.45-2.65
plastic, wood,
coal
:51.8
filling gravel, low grade
construction ballast
filling gravel, construction
ballast if specific cement
is used
no application/for dumping
2.45-2.65
wood, plastic,
light construction
material
:52.3
no application/for dumping
road metal, construction
ballast
5. contaminated soil *)
2.45-3.0
wood, coal,
slag
:52.4
no application/for dumping
road metal, construction
ballast
*) not considering the occasionally contained heavy metal contaminations with higher specific gravity
4
road metal
Bestandteilen (Zeilen 1 und 2) werden in den einschlägigenDINNormen, den Richtlinien und der Literatur ausführlich behandelt
und beschrieben[2,4,6,7].
Beim Reststoff "Bauschutt" ist die Zielsetzung, kurzfristig
wesentlich höhere Verwertungsquoten zu erzielen. Dies ist nur
nach einer Verbesserung der Produktqualität, d. h. nach einer
Abtrennung der enthaltenen Leichtstoffe, möglich. Bisher gelingt
dies über Handsortierung bzw. trockene Sortierverfahren wie
Windsichtung nur unzureichend. Der Weg zum Einsatz nasser
Aufbereitungsverfahren mit deutlich besserenProduktqualitäten
und höherem Wertstoffausbringen ist daher unvermeidbar .
Eine rasch zunehmende Bedeutung gewinnt die Behandlung
von kontaminierten Böden. Die verschiedenen Behandlungsverfahren sind an anderer Stelle wiederholt vorgestellt worden [3] .
Generell wird, sofern nicht ausschließlichbiologische oder thermischeVerfahren angewandtwerden, die kontaminierte Phasedurch
entsprechenden Energieeintrag über Mahlung, Attrition, Hochdruckstrahl oder ähnliches von der Oberfläche der gröberen Körnung in die Feinstkornphase überführt und abgetrennt. Handelt es
sich bei den gröberen Kömungen um Materialien, die eine vergleichsweisehohe spezifische Oberfläche aufweisen, wie dies bei
porösen Stoffen der Fall ist, reicht die beschriebene Oberflächenreinigung nicht aus. Erst nach der selektiven Abtrennung der porÖsen Stoffe ist die Verwertung des gereinigten Bodens möglich.
Ein aufgrund seiner hohen Leichtstoffanteile weiteres Beispiel
für verunreinigte Baustoffe ist Baggergut, das in zunehmendem
Maße zum Problemstoff wird. Jeder Hafen ist gezwungen, Fahrrinnen und Becken von Flußsedimenten freizuhalten. Die Hafenstadt Hamburg ist hier Vorreiter für die Nutzung der Grobfraktion
diesesMaterials als Schotter [8].
Trennmöglichkeiten
und Anforderungen
an den Trennprozeß
Tabelle 1 zeigt das entscheidendeTrennmerkmal "Dichte" auf. In
vielen Fällen bietet sich eine Sortierung nach der Dichte an, da die
schädlichen Bestandteile in der Regelleichter oder schwerer als
der Wertstoff sind. Die sonstigen denkbaren Trennmerkmale wie
Kornform, Oberflächeneigenschaften, magnetische, elektrische
oder optische Unterschiede führen in der Regel nur in Ergänzung
zum Dichtesortierverfahren zum Erfolg.
An den Trennprozeß sind folgende Anforderungen zu stellen:
-Der normale Verfahrensablauf der Aufbereitung soll möglichst
wenig geändert bzw. verkompliziert werden.
-Das Sortiersystem muß trennscharf über einen möglichst großen Körnungsbereich arbeiten.
-Das Sortierverfahren und die entsprechendemaschinentechnische Lösung müssen sich den rohstofflichen Gegebenheiten
anpassen.
-Die Trenndichte muß in weiten Grenzen einstellbar sein.
-Das Sortiersystem darf nicht aus einer Vielzahl von Einzelaggregaten bestehen, da sonst die Betriebssicherheit und der reibungsloseVerfahrensablauf gefährdet sind.
-Das Sortiersystem darf nur minimale Personal-, Energie- und
Verschleißkosten verursachenDiesen Forderungen wird die Setztechnik gerecht, die im folgenden vorgestellt wird.
In the caseof recycled building rubble, it is a short-term objective to achieve a considerably higher utilization. This is only possible by improving product quality, i. e. after a separation of light
product present in the material. Removal by hand-picking and/or
dry cleaning processessuch as air classifying is inadequate. The
application of wet processeswith clearly better product qualities
and higher yields is thus inevitable.
Treatment of contaminated soils is becoming increasingly
important. The various processes have often been presented in
other literature[3]. In general, aslong asbiological or thermal processesare not used exclusively, the contaminated phaseis transferred and separated from the coarser particles to the fines phaseby
energy input in form of grinding, attrition, high-pressure spray (or
similar). If these coarse particles are of materials which have a
comparatively high specific surface, as is the caseof porous materials, the surface cleaning process described does not suffice. The
decontaminated soil can first be used after a selective separation of
the porous materials.
Owing to its high content of light product, coarsedredged material is another example for contaminated materials which have
increasingly become problem materials, Every port is compelled to
keep channels and basins free of river sedimentation. The Port of
Hamburg is here a forerunner in utilization of this material for construction purposes[8] .
Separation
and requirements
of the separation
process
Table 1 reveals the crucial characteristic of separation using the
"specific gravity» .In many cases,a cleaning stagebasedon density
provides a good solution sincethe contaminant fraction is generally
lighter or heavier than the commercial product. Other feasible separation characteristics such as particle shape, surface properties,
magnetic, electric or visual differences generallyare only able to
supplement density separation.
The following requirements are to be made to the separation
process:
-The normal processstagesof preparation should be altered and/
or made complicated as little as possible.
-The cleaning systemmust operate with high precision of separation over the highest particle size range.
-The cleaning process and the corresponding mechanical solution must be able to be adapted to a great variety of raw materials.
-The density of operation must be adjustable for a wide range.
-The cleaning system must not consist of a large number of individual units since this would jeopardize operational reliability
and trouble-free operation.
-The cleaning system must cause only a rninimum of labour ,
energy and wear costs.
These requirements are met by jigging techniques as presented
in the following.
Jigging
4.7
Setztechnik
4.7
Verfahrenstechnik
Die Sortierungin Setzmaschinenedolgt dadurch, daß eine Materialschicht pulsierend von Wasserdurchströmt wird. Durch den pulsie-
Processing
techniques
technique
Cleaningin jigs takesplaceby allowing a pulsing flow of water to pass
through a layer or bed of material. The pulsing flow of water transforms the layer into a loosened,fluidized condition. Thus the particles
are rearranged in layers according to density, i. e. the light particles
move to the surfaceof the bed while particlesof higher specificgravity
are arrangedin the lower zone of the material bed. This arrangement
of layers is one basic processof jigging. The optimum water move5
Bild 1: Schematische
Fig. 1: Schematic
Darstellung
bettaustrages
ofthe
des Schwenkeiner alljig @-
Setzmaschine
zur T rennung
von Kohle und Bergen
movable
of an alljig@
separation
drawing
bed discharge
for the
ofcoal
and refuse
renden Aufstrom des Wasserswird die Materialschicht in einen aufgelockerten, wirbelschichtähnlichen Zustand versetzt. Dabei vollzieht sich eine Schichtungder Körner nach der Dichte, d. h. , leichte
Körner gelangen an die Oberfläche des Materialbettes, spezifisch
schwerereKörner reichem sich im unteren Teil des Materialbettes
an. Diese Schichtungist ein GrundprozeßdesSetzverfahrens.Die für
eine saubereSchichtungerforderliche optimale Wasserbewegungist
in erster Linie abhängig von der stofflichen und körnungsmäßigen
ZusammensetzungdesAufgabegutes.Dies führt dazu, daßfür unterschiedlicheKömungen und Rohstoffe unterschiedlicheSetzhubdiagramme erforderlich sind. Der zweite Grundprozeß ist das sogenannte Austragen, d.h. die Abtrennung des Schwergutesaus dem
geschichteten Materialbett. Dabei erfolgt die Abtrennung des
Schwerguteszweckmäßigerweisenicht durch Schneidendes Bettes,
sondern durch den Schwergutaustragaus einer möglichst großen
Vorratsschicht heraus. Zum Abtasten der Trennschicht dient ein
sogenannterSchwimmer, der es bei entsprechenderFormgebung
erlaubt, das Verhalten der abzutrennendenSchwergutschichtexakt
zu simulieren. Bei modernen Austragssystemen werden die
Schwimmersignaleelektronischverarbeitet; so wird eine exakte, verzÖgerungsfreieArbeitsweise der Austragsregelung sichergestellt.
Auf dieseWeisegelingt esimmer, genaudie Schwergutmengeauszutragen, die mit der Aufgabe in die Setzmaschinegelangt. In Abhängigkeit von der Art des Rohstoffes und der Korngröße werden
Schwenkbetten(Bild I), Bodenschieber-Austrägeoder Zellenradschleusen(Bild 2) als Austragsorganeeingesetzt.
4.2
Maschinentechnische
Ausführung
Die Erzeugung der Setzbewegung mit der gewünschten Ausbildung
des richtigen Setzhubes muß bei gleichmäßiger und gleichförmiger
Bewegung des Wassers und größtmöglicher Unabhängigkeit von der
Materialbelastung mit einfachen, betriebssicheren Mitteln unter
Minimierung des erforderlichen Energieeinsatzes erreicht werden.
Ein weiterer wesentlicher Gesichtspunkt ist, daß die maschinentechnische Ausführung dem Verfahrenstechniker möglichst viele Freiheitsgrade für die Ausbildung einer optimalen Wasserbewegung
(Setzhubdiagramm) in Abhängigkeit von den rohstofflichen Gegebenheiten erlaubt. Diese Gesichtspunkte haben dazu geführt, daß
heute im wesentlichen nur noch Setzmaschinen eingesetzt werden,
die die Wasserbewegung über eine gesteuerte Druckluftzuführung
6
Bild 2: Schematische
Darstellung des Zellenradaustrages einer alljig@Setzmaschine
Fig. 2: Schematic drawing
of the star gate discharge
of an alljig@
ment required for a rorrect fonnation oflayers is primarily dependent
on the romposition of the feed material in relation to material and
particle size. This means that different pulsation diagrams are
required for different particle size ranges and raw materials. The
other basic process is the discharge i. e. separation of heavy produc t
from the layers of the bed. Here it is useful for separation of the heavy
produc t to take place not by cutting the bed, but by discharging the
heavy produc t from the largest possible reserve layer. A float serves
as a sensor to detect the heavy produc t layer, a suitable shape enables
an exact simulation of the behaviour of the heavy produc t layer being
separated. In modern discharge systems, the float signals are processed electronically thus ensuring a precise operation -free of delay of discharge control. In this way it is always ensured that the quantity
of heavy produc t which is discharged is the same as that present in the
feed material entering the jig. Depending on the type of raw material
and particle size, movable beds {Hg. 1), bottom discharge or star
gates {Hg. 2) are used as discharge systems.
4.2
Construction and design
The generation of jigging motion with the desired formation of jigging
action must be achieved at a uniform and even movement of water
and a minimum related to material action by simple, reliable means
while the required energy inputs must be minimized. Another essential aspect is that the design of equipment is to provide the process
engineer the means to enable a maximum of tolerance for formation
of an optimum water flow (pulsation diagram) in relation to the raw
material-related conditions. These aspects have led to a situation
where currently mainly jigs are used which generate water movement
via a controned air feed. Being air-pulsed jigs, apart from the advantages of processing technique, alljigs@ have the advantage that,
besides compact sman units, larger units with correspondingly high
throughputs can be built. Fig. 3 shows the design of a complete smaller type alljig@ as semi-mobile unit (50 tph); an anjig@ unit with a
capacity of 600 tph of fine material (12-0 mm) is shown in Fig. 4.
Essential features of the design of such jigs are:
-a flow-optimized system,
-an optimum air control and air feed as wen as
-an effective and simple discharge control system.
In this way, a high precision of separation and high throughputs can
be achieved while minimizing investment and operating costs.
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3. Alliifl'19
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4. Entw!!$seru~!~~~t
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1
-25(;>0
-~~-'-!
-5500
Bild 3: Transportable alljig@Setzmosch i nen-An lage
zur Verarbeitung von
bis zu 50 t/h
Fig. 3: Mobile modularalljig@
plant for the treatment of up
to 50 t/h
erzeugen.alljig@-Setzmaschinen
haben als luftgepulste setzmaschinen neben den verfahrenstechnischenVorteilen den Vorzug, daß
nebenkompakten Kleinanlagen auch große Maschineneinheitenmit
entsprechendgroßen Durchsatzratengebaut werden können. Bild 3
zeigt die Ausführung einer kompletten alljig@-Setzmaschinen-Kleinanlage als semi-mobile Anlage (50 t/h). Bild 4 zeigt eine alljig@Anlage für einen Durchsatz von 600 t/h feinkörnigem Gut (12-0
mm). Wesentliche Gesichtspunkteder maschinentechnischenAusführung derartiger Setzmaschinensind
-ein strömungsgünstigesSystem,
-die optimale Luftsteuerung und -einspeisungsowie
-eine effektive und einfacheAustragsregelung.
Auf dieseWeise können hohe Trennschärfenund Durchsatzraten
unter Minimierung der lnvestitions- und Betriebskosten sichergestellt werden.
Bild 4: alljig@-Groß-Setzmaschine zur Verarbeitung
von bis zu 600 t/h, Körnung
12-0 mm
Anwendungsbeispiele
ergebnisse
Betriebs-
Im folgenden wird an einigen Beispielen der Einsatz von alljig@Setzmaschinen und deren Wirkungsgrad erläutert:
5.
Fig. 4: alljig@ unit for the
treatment of up to 600 t/h,
grain size 12-0 mm
Abtrennung von alkalireaktiven
Bestandteilen aus Kies
Applications
results
The following is concerned with alljig@ units and their efficiency
using several examples:
5.7
Bild 5 zeigt eine alljig@ in einer Kiesaufbereitungsanlage
in Dänemark. Diese Anlage verarbeitet 100 t/h Kies in der Körnung
2-32 mm. Zielsetzung ist, reaktive Anteile an Opal, Kreide und
Flint in der Dichte unter 2,4 g!cm3 erheblich zu reduzieren.
Gerade dieses Problem ist irn Bereich der Länder MecklenburgVorpommern, Schleswig-Holstein und Jütland (Dänemark) von
aktueller Bedeutung. Obwohl die Überwachungskriterien
in
plant
Separation
impurities
ofalkali-reactive
Fig. 5 shows an alljig@ unit in a gravel plant in Denmark. This unit
processes 100 tph of gravel in a particle size range 2-32 mm. The
target was to achieve a significant reduction of the reactive fractions of opal, chalk and flint at a density minus 2.4 g/cm3. Cur7
Norddeutschland und in Dänemark z. Z. noch unterschiedlich
sind, ist die Zielsetzung in beiden Fällen identisch. Höhere Anteile
an Leichtstoffen führen zur Einordnung des Zuschlagstoffes in
qualitativ minderwertige Klassen wie E3 (BRD) oder p (Dänemark).
Die Dichtesortierung mittels alljig@-Setzmaschineführte im
Falle der Anlage von Bild 5 dazu, daß der Anlagenbetreiber ungeachtet der schwankendenVoraussetzungenim Rohstoff jetzt stets
Material in der Klasse M für Betonzuschlag höherer Qualität produziert. Dabei wird das gesamte Kornspektrum ohne vorherige
Klassierung behandelt. Vergleichbare Ergebnisse einer alljig@Anlage aus Norddeutschland sind in der TabeIle 2 zusammengefaßt.
Das Aufgabegut weist alkalireaktive Anteile von bis zu über 9 %
unter 2,4 glcm3 auf. Die einstufige Sortierung auf der alljig@Anlage führte dazu, daß im Fertigprodukt (Zellenradaustrag) der
Anteil unter 2,2 glcm3 nahezu vollständig eliminiert ist und der
Anteil unter 2,4 glcm3 max. 4,2% beträgt. Seit Inbetriebnahme
dieser Anlage ist gewährleistet, daß das Fertigprodukt dieses
Anlagenbetreibers stets gesichert in der Klasse E2 eingestuft ist.
Bild 5: alljig@-Kiessetzmaschine in Dänemark;
Durchsatz 100 t/h,
Körnung 2-32 mm
Fig. 5: alljig@ gravel unit
in Denmark; capacity 100 t/h,
grain size 2-32 mm
Tabelle 2: Betriebsergebnisseeiner alljig@-Kiessetzmaschinebei der Abtrennung von alkalireaktiven Bestandteilen
Dichtestufen:
2/8
mm
g/cm3
-2,0
2,0 -2,2
22, -2,4
2,4 -2,6
+2,6
Aufgabe
8/16
mm
2/8
mm
5,0
0,1
4,0
0,6
gewaschener Kies
8/16
16/32
mm
mm
0,7
Überlauf
(Leichtgut)
2/8
8/16
16/32
mm
mm
mm
9,3
56,5
82,9
1,7
2,1
1,0
0,8
1,1
15,3
17,1
18,8
3,1
2,7
3,2
2,7
2,4
3,4
9,1
7,4
0,3
20,9
27,7
23,7
20,5
28,9
25,2
27,4
8,1
73,7
63,5
67,1
75,9
66,9
71,4
38,9
10,9
84,6 tlh
90,Ot/h 100,0%
Mengenverteilung
alljig@-Kiessetzmaschine,
16/32
mm
94,0 %
Typ G 1100/1600 x 2000, Körnung: 2/32 mm, Durchsatz: 90 tlh
Table 2: Plant results ot an alljig@tor the separation ot alkali-reactive impurities
Density ranges:
g/cm3
-2.0
Feed
2/8
mm
8/16
mm
16/32
mm
2/8
mm
Washed gravel
8/16
16/32
mm
mm
Overflow(Lightproduct)
2/8
8/16
mm
mm
16/32
mm
0.6
4.0
5.0
0.1
0.7
9.3
56.5
82.9
2.0-2.2
1.7
2.1
1.0
0.8
1.1
15.3
17.1
18.8
2.2-2.4
3.1
2.7
3.2
2.7
2.4
3.4
9.1
7.4
0.3
20.9
27.7
23.7
20.5
28.9
25.2
27.4
8.1
73.7
63.5
67.1
75.9
66.9
71.4
38.9
10.9
2.4-2.6
+2.6
Mass
distribution
90.0t/h
100.0%
84.6t/h
94.0%
5.4t/h
6.0%
alljig@ gravel jig, Type G 1100/1600 x 2000, Size range: 2/32 mm, Capacity: 90 t/h
5.2
Sortierung von Baggergut
Die Gewinnung von Schotter bzw. Wegebaumaterial auskontaminiertem Baggergut ist einleitend bereits angesprochen worden.
Der Betrieb einer alljig@-Setzmaschinefür die Sortierung der KÖrnung 6-56 mm des Baggergutes aus dem Hamburger Hafen wird
seit 1989 durchgeführt [8]. Die Bilder 6-8 zeigen deutlich den
Erfolg anhand des Vergleiches der erzeugten Produkte Leichtgut
und Schwergut. Die nominelle Durchsatzrate beträgt etwa 50 t/h.
8
rently, this problem exists particularly in the German states of
Mecklenburg- Vorpommern, Schleswig-Holstein and Jutland (Denmark). Although the criteria of control currently still differ in
North Germany and Denmark, the targets set are identical in both
cases.Large proportions of light product lead to aggregatematerials being classified into inferior quality grades such as E3 (FRG)
or p (Denmark).
Density separation using the alljig@ unit as shown in Fig. 5 led
the plant operator, regardlessfluctuating conditions, to being able
to produce continuously material of grade M for concrete aggregate of superior quality. Here the total particle size range was
Bild 6: Austrag der Produkte
Leichtgut und Schwergut
einer alljig @-Setzmaschine
bei der Sortierung der
Grobfraktion
von Baggergut
Fig. 6: Discharge of the light
and heavy product of an
alljig@ unit treating the
coarse fraction of harbour
sediments
Bild 7: Schwergut
der
Bagg erg uta ufbere itu ng
mit einer alljig @-setz-
Fig. 7: Heavy product of
the treatment of harbour
sediments with an alljig@ unit
maschine
treated without a preceding sizing stage. Comparable results from
an alljig@unit in North Germany have been listed in Table 2.
The feed material contains alkali-reactive fractions up to and
exceeding 9% minus 2.4 g/cm3. The single-stage cleaning in the
alljig@ unit led to an end product (star gate discharge) where the
fraction minus 2.2 g/cm3had been virtually completely eliminated
and the portion minus 2.4 g/cm3 was reduced to a maximum of
4.2% .Since the commissioning of this unit, the plant operator has
obtained an end product which is guaranteed of grade E 2.
Bild 8: Leichtgut der
Baggerguta ufbereitu ng
mit einer alljig@-Setzmaschine
5.3
Fig. 8: Light produc t of the
treatment of harbour
sediments with an alljig@ unit
Behandlung kontaminierter
Böden
Holz, Koks, Kohle und Schlacke zeichnen sich durch eine hohe
spezifischeOberfläche im Vergleich zu kiesigem Material aus. Die
eingangserläuterten Zusammenhänge,daß gerade die hohe innere
spezifische Oberfläche in starkem Maße die KontamiIiation bindet, macht es nötig, diese Stoffe abzutrennen. Umfangreiche
Betriebserfahrungen zeigen mittlerweile auch in diesem Bereich,
daß die Sortierung der kontaminierten Böden in Verbindung mit
der erforderlichen attritierenden Vorbehandlung zum Dekontaminationserfolg führt. Als Beispiel soll hier das Sortierergebnis mit
einer alljig@-Setzmaschinein der Körnung 0,5-32 mm erläutert
werden. Dazu wird die Darstellung des Trennergebnisses(Bild 9)
in Form einer Tromp-Kurve gewählt. Es wird deutlich, daß zum
einen die Trennung bei einer relativ hohen Trenndichte von
2,45 g!cm3erfolgt, zum anderen dasTrennergebnis im Hinblick auf
die Trennschärfe mit einer mittleren Imperfektion von 0,09 mehr
als zufriedenstellend ist. Die sehr hohe Trenndichte war für diesen
Fall der Sortierung bewußt gewählt worden, um auch die teilweise
in der Dichte sehr hohen Schlacken abtrennen zu können. Nicht
zuletzt diese Ergebnisse haben dazu beigetragen, daß sich gerade
bei der Bodenwäschedie Sortierung mittels alljig@zum Standardverfahren entwickelt.
9
5.2
Möglichkeiten
-Ausblick
Umfangreiche positive Erfahrungen mit der Dichtesortierung mittels alljig@-Setzmaschinenhaben dazu geführt, daß die Setztechnik
in zunehmendem Maße zur Sortierung verschiedenster Roh- und
Reststoffe eingesetzt wird. Die ~enntnisse der Trennschärfenwerte für die unterschiedlichen Anwendungsgebiete, Kornverteilungen und Dichteverteilungen ermöglichen auf der Basis von
Rohstoffanalysen, das zu erzielende Trennergebnis vorauszuberechnen und das physikalisch Machbare zu ermitteln [5].
Sicher ist auch, daß mit dem stetig zunehmenden Einsatz der
Setztechnik zur Abtrennung schädlicher Bestandteile die Grenzen
der Aufbereitung erweitert werden und so die Verwertungsmöglichkeiten vieler Roh- und Reststoffe wesentlich verbessert bzw.
erst geschaffenwerden.
Schrifttum/R ererences
[1] Töpfer, K.: GruBwortzurHerbsttagung '90 desBundesverbandes Baustoff-Aufbereiter e. V. -Köln, Darmstadt, 8.11.90
[2] Drinkgern, G.: Schädliche Bestandteile und ihre Wirkung auf
Baustoffe.
Aufbereitungs-Technik 30 (1989) Nr. 5, S. 301/305
[3] Gribat, A. G., und Jungmann, A. : Flotation und Dichtesortierung -Ein
Beitrag zur Altlastensanierung/Bodenaufbereitung.
Altlasten 3 -K. J. Thom6-Kozmiensky (Hrsg.), EF-Verlag
für Energie- und Umwelttechnik GmbH 1989, S. 561/578
[4] Breuer, H., und Jungmann, A.: Betriebserfahrungen mit einer
luftgepulsten alljig@-Kiessetzmaschinezur Abtrennung von
organischenVerunreinigungen aus Kies und Sand.
Aufbereitungs- Technik 29 (1988) Nr. 6, S. 324/330
[5] Breuer, H., und Jungmann, A.: Neue Möglichkeiten zur setzsortierung im Fein- und Feinstbereich.
Aufbereitungs-Technik 27 (1986) Nr. 7, S. 380/386
[6] DIN 4226, Teil 1, des NormenausschussesBauwesen (NA
Bau) irnDINDeutsches Institut für Normung e. V., April 1983
[7] Richtlinie Alkalireaktion in Beton, Teil 1-3. Deutscher AusschuBfür Stahlbeton DAFStb, Fachbereich VII desNABau im
DIN DeutschesInstitut für Normung e. V., Dezember 1986
[8] Kröning, H.: Hafenschlick trennen und entwässern.
Aufbereitungs-Technik 31 (1990) Nr. 4, S. 205/214
C!eaning of coarse harbour sediments
Producing road construction material from contaminated harbour
sediments has already been referred in the introduction. Since
1989, an alljig@unit has been in operation for cleaning the particle
sizefraction 6-56 mm ofharbour sedimentsfrom the Port ofHamburg[8]. Figs. 6-8 clearly demonstrate its successthrough a comparison of the light product and the heavy product obtained. The
nominal throughput is about 50 tph.
5.3
Cleanjng
sojl
Wood, coal and slag are characterized by a high specific sufface in
comparison to materials discussedearlier. The related factors discussedinitially, that particularly a high inner specific sufface bonds
contaminants to a great extent, requires a separation of these substallces. Extensive operational experience has meanwhile shown
that a cleaning of contaminated soils in combination with a preceding attrition treatment leads to a successfuldecontamination. To
describe this, the results obtained on an alljig@unit for the particle
size range 0.5-32 mm are usedas an example. Here the separation
result is represented by a separation curve (Fig. 9). It becomesevident that, on the olle hand, separation takes place at a relatively
high separating density of almost 2.45 g/cm3,on the other hand, the
result in view of a precision of separation at a mean impeffection of
0.09 has been more than satisfactory.The extremely high separating density had been specifically selected in order to separateslags
of partially very high specific gravity. These results are a main
reason for the alljig@becoming a standard processfor decontamination of soil.
.
Applications
-outlook
A wealth of positive experience in density separation using alljig@
units have lead to an increasing implementation
of jigging for
cleaning a great diversity of primary and secondary raw materials.
Knowledge of values of precision of separation for the different
applications, particle size distributions and density distributions
enable an advance calculation of the separation result able to be
achieved based on raw material analyses and to determine the
physically feasible results.
It is also certain that the increasing implementation of jigging for
separation of impurities will extend the boundaries of mineral processing thus considerably improving and/or creating the utilization
of many primary and secondary raw materials.
Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks -auch
auszugsweise -vorbehalten.
ausdrücklicher Genehmigung durch den Verlag für Aufbereitung, Wiesbaden. -Druck:
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Fotomechanische Wiedergabe
nur mit
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Reinheit 99,9%
Leistung 5- 500 t/h
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Telefon: 020 66/9917-0
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