Nichtmetallische Mineralien erklärt: Arten, Verarbeitung und Auswahl der Mahlausrüstung

Eine Pulveranlage kann über die richtige Mineralischlagerstätte, einen sauberen Prozessablauf und einen starken Markt für das Endprodukt verfügen. Wenn die Mühle jedoch nicht die erforderliche Partikelgröße aufnehmen kann, wird das Projekt schlechter abschneiden. Bei der Verarbeitung nichtmetallischer Mineralien ist dies die erste Schlussfolgerung, die man im Hinterkopf behalten sollte: Das Mineral definiert das Futter, während das Mahlsystem das Produkt definiert. Die praktische Frage ist, ob die Mühle der Härte, dem Feuchtigkeitsgehalt und dem Feinheitsziel des Futters entspricht, bevor die Ausrüstung bestellt wird.

Was sind nichtmetallische Mineralien?

Nichtmetallische Mineralien sind Mineralien, die nicht hauptsächlich wegen der darin enthaltenen Metalle abgebaut werden. Dazu gehören Baumaterialien wie Kalkstein, Sand, Kies und Gips; chemische und Düngemittelmineralien wie Baryt, Salz und Phosphatgestein; und Industriemineralien wie Talk, Kaolin, Feldspat und Graphit. Im industriellen Alltag sind dies die Grundstoffe für Zement, Kalk, Keramik, Glas, Farbe, Kunststoffe und Papier.

Da sie aufgrund ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften und nicht zur Metallgewinnung verwendet werden, werden nichtmetallische Mineralien normalerweise nach anderen Kriterien beurteilt als Erze. Reinheit, Farbe, Partikelform, Helligkeit, Ölabsorption und Partikelgrößenverteilung sind allesamt wichtiger als der Metallgehalt. Ein Kalkstein, der als Zuschlagstoff vollkommen geeignet ist, kann als Füllstoff abgelehnt werden, weil seine Farbe uneinheitlich ist; Ein beim Bohren verwendetes Barytprodukt kann versagen, weil seine Dichte oder Partikelgrößenverteilung nicht stimmt.

Für einen Gerätekäufer hat dies eine direkte Konsequenz: Jedes Projekt mit nichtmetallischen Mineralien erfordert ein Prozessdesign, das von der endgültigen Pulverspezifikation bis zur Beschickung reicht. Eine nützliche Ausgangsliste mit Materialien finden Sie in unserem Leitfaden zu Mineralien, die Sie mit einer Raymond-Mühle verarbeiten können , aber das Prinzip ist umfassender als bei jedem einzelnen Maschinentyp.

Futtermitteleigenschaften, die die Mahlentscheidung beeinflussen

Zwei Futtermitteleigenschaften haben den größten Einfluss auf die Mühlenauswahl: Mohshärte und Futterfeuchtigkeit. Die meisten nichtmetallischen Mineralien können mit Geräten gemahlen werden, die für Materialien unter 7 auf der Mohs-Skala ausgelegt sind. Weichere Mineralien wie Talk, Gips und Kaolin können bei höheren Geschwindigkeiten und relativ geringem Verschleiß gemahlen werden. Mittelharte Mineralien wie Kalkstein und Dolomit erfordern einen moderaten Mahldruck, während Mineralien nahe der Obergrenze wie Feldspat härtere Verschleißteile und einen konservativeren Betriebspunkt benötigen. Bei den meisten Vertikalmühlen und Ringwalzenmühlen liegt das praktische Fenster bei einer Zufuhr unter 7 auf der Mohs-Skala und einer Zufuhrfeuchte unter 6 Prozent.

Feuchtigkeit ist oft das versteckte Problem. Wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Futters über etwa 6 Prozent steigt, kann das Material in der Mühle zusammenbacken, die Mahlwalzen bedecken und die Genauigkeit des Klassierers verringern. Viele Betriebe für nichtmetallische Mineralien bewältigen dieses Problem, indem sie das Futter vor dem Mahlen trocknen oder ein Mühlensystem mit integriertem Trocknungsluftstrom wählen.

Die folgende Tabelle zeigt das Spektrum gängiger nichtmetallischer Mineralien und die Auswahlüberlegungen, die normalerweise zutreffen.

Härte und Feuchtigkeit sind nicht die ganze Geschichte. Die Abrasivität kann höher sein, als die Härte vermuten lässt, insbesondere wenn das Mineral scharfe Quarzkörner enthält. Auch die Zielpartikelgröße ist wichtig: Ein 60-Mesh-Produkt verhält sich in derselben Mühle anders als ein 600-Mesh-Produkt, da sich Klassierer, Mahldruck und Verweilzeit ändern müssen.

Eine typische Verarbeitungslinie für nichtmetallische Mineralien

Sobald Vorschub und Ziel bekannt sind, folgt die Verarbeitungslinie normalerweise einem vorhersehbaren Ablauf:

1. Zerkleinern und Trocknen: Reduzieren Sie das Futter auf eine Größe, die die Mühle aufnehmen kann, und bringen Sie die Feuchtigkeit in den akzeptablen Bereich.
2. Mahlen: Mahlen Sie das Mineral in der Hauptmühle auf die gewünschte Feinheit.
3. Klassierung: Partikel, die die erforderliche Größe erreicht haben, werden abgetrennt und übergroßes Material für einen weiteren Durchgang zurückgeführt.
4. Sammlung und Staubkontrolle: Fangen Sie das fertige Pulver im Beutelhaus auf und halten Sie den Mahlkreislauf unter Unterdruck.
5. Lagerung und Verpackung: Befördern Sie das fertige Pulver in Silos oder Verpackungen, ohne dass die Partikelgrößenverteilung verloren geht.

Für die meisten mittelfeinen Pulver ist der Kreislauf nicht kompliziert, aber die Technik des Kreislaufs bestimmt, ob die Mühle nahe ihrer Nennkapazität läuft. Ein zu kleiner Rohstoffbehälter, ein schlecht auf die Mühle abgestimmter Klassierer oder ein Schlauchfilter mit unzureichendem Luftvolumen können die Leistung stärker reduzieren als jeder Unterschied zwischen einer Mühle und einer anderen.

So wählen Sie eine Mühle für nichtmetallische Mineralien aus

Es gibt keine universelle nichtmetallische Mineralienmühle. Die richtige Wahl hängt von der angestrebten Feinheit, dem Durchsatz, den Energiekosten und den physikalischen Eigenschaften des Futtermittels ab. In der Praxis decken drei Maschinenarchitekturen die meisten Projekte ab.

Klassische Pendelmühlen für mittelfeines Pulver

Wenn das Produktziel zwischen etwa 60 und 325 Mesh liegt, ist eine Raymond-Pendelmühle mit vier Walzen eine wirtschaftliche und bewährte Option. Es eignet sich für Kalkstein, Gips, Baryt, Kaolin und viele andere Mineralien mit mäßiger Abrasivität. Für eine ausgereifte Anlage, bei der der Betreiber eine einfache Wartung und einen stabilen Betrieb wünscht, ist die LYH998 4-Walzen-Raymond-Schleifpendelmühle ist die Art von Ausrüstung, die wir normalerweise in diesem Bereich empfehlen.

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Vertikalmühlen für höheren Durchsatz und Energieeffizienz

Wenn die Anlage eine höhere Kapazität pro Bodenfläche und einen geringeren Stromverbrauch pro Tonne benötigt, ist eine vertikale Mahlmühle in der Regel die bessere Architektur. Seine Klassifizierung ist in den Schleifkreislauf integriert und die vertikale Anordnung erleichtert die Organisation des Prozessablaufs. Für Betreiber, die von einer Kugelmühle oder einer älteren Horizontalmühle aufrüsten, ist die Vertikale Schleifmühle der Serie LYH1008 gibt einen klaren Anhaltspunkt für diese Art von System.

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Intelligente vertikale Ringwalzenmühlen für feines und ultrafeines Pulver

Da sich die erforderliche Feinheit in Richtung 400 Mesh und darüber hinaus bewegt, müssen der Klassierer und der Mahldruck präziser gesteuert werden. Eine vertikale Ringwalzenmühle kann weichere nichtmetallische Mineralien mit geringerem Energieverbrauch als eine herkömmliche Mühle verarbeiten und eine intelligente Steuerung trägt dazu bei, das Produkt bei schwankenden Zufuhrbedingungen stabil zu halten. Die Intelligente vertikale Ringwalzenmühle der Serie LYH996 des neuen Typs ist repräsentativ für diesen Ansatz.

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Entscheidungen auf Anlagenebene: Energie, Staub und Gesamtkosten

Die Mühlenauswahl ist nur ein Teil eines nichtmetallischen Mineralprojekts. Oft entscheidet das umliegende System darüber, ob die Mühle zuverlässig arbeiten kann.

Energieeffizienz ist zu einem entscheidenden Kaufkriterium geworden, da Strom oft der größte kontrollierbare Kostenfaktor in einer Mahlanlage ist. Eine gut konzipierte Vertikalmühle kann den Energieverbrauch pro Tonne im Vergleich zu einer herkömmlichen Kugelmühle senken, allerdings nur, wenn Klassierer, Ventilator und Mahldruck auf die tatsächliche Beschickung abgestimmt sind. Bei einer Pendelmühle wirken sich auch Schmierung und Walzenverschleiß auf die Leistungsaufnahme aus; Schlecht gewartete Walzen zwingen die Mühle dazu, mehr Druck auszuüben, um das gleiche Produkt zu erzielen.

Ebenso wichtig ist die Kontrolle der Staubemissionen. Bei der Verarbeitung nichtmetallischer Mineralien entsteht an jedem Übergabepunkt feines Pulver, und eine konforme Anlage benötigt ein Staubsammelsystem, das für den gesamten Kreislauf und nicht nur für den Mühlenauslass ausgelegt ist. Der Betrieb unter Unterdruck reduziert Leckagen und sorgt für eine sichere Arbeitsumgebung.

Bevor Sie einen Preis anfordern, bereiten Sie die folgenden Informationen vor:

• Zielprodukt und der erforderliche Feinheitsbereich, zum Beispiel 200 Mesh oder 600 Mesh
• Aufgabegröße nach der Zerkleinerungsstufe
• Feuchtigkeit am Mühleneinlass zuführen
• Mohs-Härte und Abrasivität, falls bekannt
• Erforderliche Kapazität in Tonnen pro Stunde
• Produktspezifikationen wie Helligkeit, Farbe oder Ölaufnahme

Mithilfe dieser Details kann ein Ausrüstungslieferant die Größe von Mühle, Klassierer, Ventilator und Staubabscheider als System bestimmen. Sie reduzieren auch das Risiko, dass die Mühle nach der Installation herabgestuft wird, weil eine kritische Zufuhreigenschaft nicht offengelegt wurde.

Der praktische Imbiss

Nichtmetallische Mineralien sind beim Mahlen keine Materialfamilie. Talk und Feldspat erfordern unterschiedliche Betriebsstrategien; Kalksteinfüller und Schwerspat-Bohrschlamm erfordern unterschiedliche Qualitätskontrollen. Der gemeinsame Nenner ist, dass die Härte des Futters, die Feuchtigkeit des Futters und die angestrebte Feinheit festgelegt werden sollten, bevor die Mühle ausgewählt wird.

Beginnen Sie mit der Produktspezifikation. Arbeiten Sie rückwärts durch den Mahlkreislauf. Wählen Sie dann eine Mühlenarchitektur aus, die die erforderliche Feinheit mit einem realistischen Wartungsplan und Energiebudget liefern kann. Diese Abfolge hat sich in einer Anlage nach der anderen bewährt und ist der direkteste Weg, ein nichtmetallisches Mineralprojekt profitabel zu halten.