Analyse des technischen Konzepts für die trockene Abgabe von Tailings

Die trockene Endlagerung von Tailings ist eine neue Technologie zur Aufbereitung von , die sich im In- und Ausland zunehmend durchsetzt. Nach einer mehrstufigen Eindickung des wird dieser mittels hocheffizienter Entwässerungsausrüstung wie auf einen geringen Feuchtigkeitsgehalt reduziert, sodass er leicht sedimentiert und verfestigt sowie vor Ort gelagert werden kann. Das Material lässt sich an einen festen Standort transportieren und dort trocken lagern.

Je nach Art der , Partikelgröße, Konzentration und Schlammanteil können ein optimales Verfahren für die trockene Endlagerung sowie die passende Ausrüstung ausgewählt werden, um bei Gewährleistung der trockenen Endlagerung die benötigte Fläche zu minimieren und Investitionskosten einzusparen. Im Folgenden stellen wir Ihnen fünf gängige Verfahrenskonzepte für die trockene Endlagerung von vor, damit Sie das für Ihre Anforderungen geeignete Konzept auswählen können.

1. Zyklon-Eindicker-Konzept

Aufbereitungsrückstände mit einer Konzentration von 10–20 % werden über eine in den Zyklon gefördert. Der Überlauf des Zyklons gelangt in den Eindicker, wo die feinkörnigen Partikel eingedickt werden. Der Überlauf des Eindickers besteht aus klarem Wasser, das dem Produktionskreislauf zur Wiederverwendung zugeführt wird. Durch die Kombination des Sediments aus dem Zyklon und des Unterlaufs des Eindickers wird eine Konzentration von 45–50 % erreicht.

Das trockene Endprodukt-Verfahren nutzt die unterschiedlichen Partikelgrößen der Rückstände optimal aus. Durch die Priorisierung der Eindickung grober Partikel wird die Verarbeitungskapazität des Eindickers erhöht, dessen Durchmesser reduziert und somit die Investitionskosten gesenkt. Allerdings weist die Konzentration der abgeführten Rückstände einen geringeren Feststoffgehalt auf, was eine vollständige Trocknung erschwert.

Abführung trockener Rückstände

2. Verfahrenskombination aus Eindicker und Filtration

Die Aufbereitungsrückstände werden dem Eindicker zugeführt, das Überlaufmaterial (Unterlauf) des Eindickers anschließend der Filterpresse. Der gefilterte Filterkuchen enthält 15–20 % Wasser und kann direkt entwässert bzw. abgeführt werden. Das Überlaufwasser des Eindickers sowie das beim Filtrationsprozess anfallende Wasser werden dem Produktionskreislauf zur Wiederverwendung zugeführt.

Durch das Verfahren zur Abführung trockener Rückstände lassen sich Materialien mit einem deutlich geringeren Wassergehalt gewinnen, um eine direkte trockene Entsorgung zu ermöglichen und den Transport zu erleichtern. Es ist jedoch zu beachten, dass dieses Verfahren groß dimensionierte Eindicker erfordert, die erhebliche Flächen beanspruchen und hohe Investitionskosten verursachen. Daher eignet es sich nicht für die Rückstandsaufbereitung in großen und mittelgroßen Aufbereitungsanlagen.

3. Zweistufiges Schema: Eindickung und Filtration

Ein dient als Eindickungsanlage der ersten Stufe. Die Abraum-Suspension wird in den Zyklon zugeführt, dessen Überlauf zum Eindicker geleitet wird. Der Unterlauf des Zyklons und der Unterlauf des Eindickers werden gemeinsam dem Filter zugeführt. Das Überlaufwasser des Eindickers sowie das Filtratwasser werden dem Produktionskreislauf zur Wiederverwendung zugeführt. Nach der Filtration weist der Filterkuchen einen Feuchtigkeitsgehalt von 15–20 % auf und kann direkt abgeführt werden.

Der Vorteil dieses Verfahrens für die Aufbereitung von Abraummengen liegt darin, dass die einstufige Entwässerung durch den Zyklon die Belastung des Eindickers erheblich reduziert. Dies ermöglicht eine klare Überlaufwasserqualität im Eindicker, verhindert Trübungen und erlaubt gleichzeitig eine kleinere Dimensionierung des Eindickers, was zu einem geringeren Flächenbedarf und niedrigeren Investitionskosten führt. Allerdings ist die Belastung des Filters hoch, sodass großformatige Filter oder mehrere Filtereinheiten erforderlich sind, was mit einem erhöhten Energieverbrauch verbunden ist.

4. Zweistufiges Schema zur Eindickung und Entwässerung

Die Aufbereitungsrückstände werden in den Zyklon geleitet, das Überlaufmaterial des Zyklons wird dem Eindicker zugeführt, das Überlaufwasser des Eindickers wird dem Produktionskreislaufwasser zur Wiederverwendung zurückgeführt, und das Unterlaufmaterial sowie das konzentrierte Unterlaufmaterial des Zyklons werden auf den gegeben. Das Material auf dem Sieb des weist einen Feuchtigkeitsgehalt von 20–25 % auf und kann trocken abgeführt werden; das Durchsichtgut kehrt zum Eindicker zurück.

Das Verfahren der trockenen Rückstandsabführung nutzt einen zur Entwässerung, wodurch Filteranlagen eingespart, Stromverbrauch reduziert und Investitionskosten gesenkt werden. Allerdings werden die feinkörnigen Materialien unterhalb des zum Eindicker zurückgeführt, was einen geschlossenen Kreislauf bildet, die Eindickwirkung beeinträchtigt und dazu führt, dass das geklärte Wasser mit Feststoffen belastet ist. Letztlich wird das Entwässerungsprodukt des dennoch in den Rückstandsteich eingeleitet, sodass eine vollständige trockene Abführung nicht erreicht wird.

Mit der Einführung des Standards für bietet das trockene Rückstandsverfahren deutliche Vorteile in wirtschaftlicher und ökologischer Hinsicht und hat sich zu einer wichtigen Option für die zukünftige Aufbereitung von Rückständen entwickelt. Bei der praktischen Anwendung im empfiehlt es sich, ein trockenes Rückstandsverfahren auszuwählen, das den spezifischen Bedingungen des sowie dem Umfang und den Investitionskosten der Rückstände entspricht, und die Ausrüstung zur Trockenaufbereitung individuell anzupassen.