Aufbereitung (Metallurgie)

Blick auf die Siebmaschiene einer Aufbereitungsanlage.

Eine Aufbereitungsanlage dient zur Aufbereitung von Rohstoffen wie Kohle, Erz sowie von Natursteinen, um sie in ihrer stofflichen Zusammensetzung und Beschaffenheit derart zu verändern, dass eine Weiterverwendung in der Industrie möglich ist. So werden beispielsweise Steinkohle oder Eisenerz von unerwünschten, mitgeförderten Bestandteilen abgetrennt.

Der Arbeitsschritt der Aufbereitung befindet sich zwischen der Förderung beziehungsweise dem Abbau des Rohstoffs und dessen Weiterverarbeitung. Um die Transportkosten zu vermindern, wird durch die Aufbereitung nahe den Abbaugebieten das zu transportierende Volumen stark verringert.

Anwendungsgebiete

Erz

Metallerze enthalten große Anteile (bis zu 70%) an so genannter Gangart, das heißt taubes Gestein wie Kieselsäure, Tonerde, Kalkstein. Weiterhin gibt es unerwünschte Begleitelemente wie Oxide, Sulfide und Verunreinigungen, die bei der Verhüttung metallurgische Probleme bereiten und in Form von Sondermüll entsorgt werden müssen.

Kohle

Rohkohle ist nach der Förderung von Nebengestein wie Sandstein und Tonschiefer sowie von Mineraleinschlüssen (Brandschiefer, Schwefelkies, Kalkspat, Spateisenstein etc.) durchsetzt, in diesem Zustand nicht nutzbar und muss aufbereitet werden.

Naturstein, Kies und Sand

Die Rohstoffe Kies und Sand sowie Natursteine (wie etwa Kalk und Gips) kommen in der Natur verunreinigt oder in nicht gewünschten Zusammensetzungsverhältnissen vor und müssen daher aufbereitet werden. Die Weiterverwendung beispielsweise in der Betonherstellung erfordert eine Aufteilung der Gesteinskörnung in verschiedene Fraktionsgruppen.

Verfahren

1. In Brechern werden die Materialien zerkleinert.
2. In Fließrinnen, Sinkscheidern oder Setzmaschinen werden die Bestandteile aufgrund des unterschiedlichen spezifischen Gewichtes getrennt (Kohlewäsche).
3. In Siebmaschinen erfolgt eine Klassierung nach Größe.
4. In Hydrozyklonen erfolgt eine Schweretrennung unter Zusatz von Flotationsreagenzien in der Flotation.

Im Laufe der Aufbereitung können auch Fremdprodukte beigemischt werden. Bei der Erzaufbereitung etwa werden so Sekundärrohstoffe wie metallhaltige Filter-Stäube oder Hüttenumlaufprodukte mit den primären Rohstoffen vereinigt. Auf diese Art und Weise werden zum Beispiel metallhaltige Stahlwerkstäube wieder in den Hochofenprozess integriert.

Für die Vielfalt der sekundären Rohstoffe im Müll- und Schrottsektor sind komplexe verfahrenstechnische Maßnahmen notwendig. Für ein Industrieländer ist der vorhandene, umlaufende, sekundäre metallhaltige Rohstoff enorm wichtig – entsprechend ist das Zerkleinern (etwa das Shreddern von Altautos), Sortieren und Rückführen (Recycling von Komponenten wie Kunststoff, kupferhaltige Elektrokabel, Fensterscheiben-Glas und Blei aus Altakkus) ein besonderes Thema der Aufbereitung.

Siehe auch: Aufbereitungsmechaniker, Trennverfahren