Kohle – der größte Mineralsektor der Bergbauindustrie

Solange die Entwicklungsländer weiter im Wachstum begriffen sind, bleibt die Kohleindustrie die größte Mineralindustrie der Welt. FLSmidth bietet das gesamte Flowsheet an Anlagen und Lösungen für den Betrieb und die Verarbeitung in Kohlegruben.

Die Kohleindustrie

Kohle ist hinsichtlich der abgebauten und verarbeiteten Gesteinsmenge sowie des späteren Produktwertes der größte Mineralsektor der Bergbauindustrie weltweit. Tatsächlich ist das in der Kohleindustrie verarbeitete Kohle- und Gesteinsvolumen höher als das der gesamten übrigen Bergbauindustrie der Welt zusammen. Derzeit werden über 40 % der Elektrizität weltweit und über 25 % der Primärenergie aus Kohle gewonnen. In den Entwicklungsländern werden über 80 % der Energie aus Kohle erzeugt. Trotz der anhaltenden ökologischen Bedenken hinsichtlich der Nutzung von Kohle als Kraftstoff für die Energieerzeugung, hängt die überwältigende Mehrheit der Weltbevölkerung bis zu einem gewissen Grad noch immer von Kohle als Energiequelle ab.

Zurzeit wird der Einsatz alternativer Energiequellen (wie Erdgas und Kernkraft) anstelle von Kohle in der westlichen Welt bei weitem von der steigenden Nutzung der Kohle in Entwicklungsländern wie China und Indien aufgewogen. Die Nachfrage nach Kohle beruht in diesen Ländern auf der wachsenden Notwendigkeit, riesige Strommengen für die Industrialisierung und das Wachstum der Mittelschicht zu erzeugen, die größere Mengen an Elektrizität verbraucht. Die Verbrennung von Kohle ist dabei noch immer der billigste Weg der Stromerzeugung. Folglich wird bis 2020 ein Anstieg des Kohlebedarfs auf rund 10 Milliarden Tonnen pro Jahr prognostiziert. Im Jahr 2013 waren es 8 Milliarden Tonnen jährlich.

Trotz der Medienberichte über den Niedergang der Kohle­industrie, insbesondere in Westeuropa und den USA, wird sie noch viele Jahre eine der größten mineralverarbeitenden Primärindustrien der Welt bleiben. Fachleute sind ständig bemüht, CO2 aus der Kohleverbrennung abzuscheiden; sollte dies gelingen, wird Kohle weiterhin ihren Rang als wichtigste globale Energiequelle für den Bedarf der Erde in den nächsten 100 Jahren behaupten.

FLSmidths Kohle-Fließschema

Als einer der Lieferanten mit einem kompletten Portfolio der im Kohle-Fließschema erforderlichen Ausrüstung bietet ­FLSmidth ein in der Kohleindustrie nahezu einmaliges Angebot. Die Anlagen bewegen Kohle während des Abbauprozesses – Unter- oder Übertagebau –, transportieren sie über lange Strecken, zerkleinern, homogenisieren und verarbeiten sie, um Verunreinigungen zu beseitigen, mischen und verschicken sie danach zum Transport auf dem Land-, Schienen- oder Seeweg. Außerdem liefert FLSmidth die Ausrüstung zum Entladen der Laster, Züge oder Schiffe.

Seit dem jüngsten Erwerb von Ludowici und Decanter Maschine ist die Kohle nach Zement und Kupfer zum drittwichtigsten Markt für FLSmidth geworden. Die Belieferung der Kohleindustrie macht derzeit ca. 20 % des Gesamtgeschäfts aus, Tendenz steigend.

Die Produktangebote für Kohle werden von den Sparten Material Handling (MH) und Mineral Processing (MP) gemeinsam genutzt. Auf dem MH-Gebiet finden die FLSmidth-Produkte bereits in der Mine an der Abbaufront Einsatz. Im Untertagebau sammeln die Durchlaufbrecher der BuffaloTM-Linie die Kohle, die von den Abbaumaschinen abgetragen wurde, und zerkleinern sie, damit sie über die Fördereinrichtung zur Basis des Schachts transportiert werden kann. Hier wird die Kohle mithilfe eines vertikalen Fördersystems an die Oberfläche gebracht. Dies wird von einer Winde angetrieben, die an einem großen Kopfrahmen an der Oberfläche angebracht ist. Die Förderkörbe, die die Kohle und Steine an die Erdoberfläche befördern sowie die Fahrkörbe, welche die Arbeiter zur Mine bringen, werden von den kanadischen und südafrikanischen Büros konzipiert. Südafrika konstruiert und liefert auch die Hochleistungswinden, über welche die Förder- und Fahrkörbe nach oben geliftet werden.

Bei vielen der großen, neuen Kohlegruben handelt es sich eher um Tagebaugruben an der Oberfläche, weniger um Untertagebau. Im Gegensatz zu Gruben unter Tage müssen bei diesem Grubentyp viele Millionen Tonnen taubes Gestein (Abraum) entfernt werden, bevor die Kohleflöze begehbar sind. Dies bedeutet, dass riesige Tonnagen an Gestein und Kohle bewegt, zerkleinert, gelagert und oft auch über lange Strecken im Prozess befördert werden müssen.

Konservativen Schätzungen zufolge werden mindestens 5 Tonnen taubes Gestein pro Tonne produzierter, nutzbarer Kohle beseitigt. Daher liegt die Summe der im Jahr 2013 insgesamt entfernten Kohle und Steine bei rund 48 Milliarden Tonnen. Um dies in die Perspektive zu setzen: bei einer Schüttdichte von rund 1200 kg/m³ entspricht das Volumen der gesamten bewegten Tonnen jedes Jahr (40 Milliarden m³) der Landmasse des Landes Dänemark (rund 40 Milliarden m²) in einer Tiefe von ca. 1 m.

In modernen Tagebaugruben kommen verstärkt In-Pit-­Crushing und Conveying-Systeme (IPCC) anstelle traditioneller Laster- und Schaufel-Methoden für die Bewegung von Steinen und Kohle zum Einsatz. FLSmidth ist einer der führenden Lieferanten von IPCC-Systemen für Kohleminen. Die Systeme beinhalten Produkte wie Plattenbandförderer, ­FLSmidth ABON® Mineral-Sizer, lange Überlandförderer, mobile Förderanlagen, mobile Stapler und BuffaloTM-Durchlaufbrecher. Vor kurzem wurde ein 12 000 t/h System für einen großen indonesischen Kunden in Kalimantan fertig gestellt, bei dem diese Geräte zum Einsatz kamen.

Ist der Abraum beseitigt, ist die Kohle zugänglich und wird mit dem Förderer von der Mine zu den Produktionsanlagen transportiert. Bisweilen befinden sich die Durchlaufsysteme für die Kohle viele Kilometer von der Mine entfernt. Die spezialisierten Überlandfördersysteme von FLSmidth sind in der Lage, sich der Topografie des Gebietes mit Kurven und Wegbiegungen anzupassen und können die Kohle so effizient über lange Strecken transportieren. Vor der Verarbeitung wird die Kohle mithilfe der von FLSmidth im Büro in Wadgassen/Deutschland entworfenen Absetzer und Rücklader gelagert und homogenisiert.

Bevor die Kohle verwendet werden kann, werden anhaftende Verunreinigungen und taubes Gestein, die mit dem Produkt abgetragen wurden, in einer Kohleaufbereitungsanlage entfernt. Die Mineral Processing-Sparte von FLSmidth verfügt über alle Produkte, die zur Sortierung und Verarbeitung der Kohle erforderlich sind, um Verunreinigungen und taubes Gestein entfernen zu können.

Um die Rohkohle in saubere Kohle und Abfallmaterial zu trennen, macht sich der Abtrennungsprozess im Allgemeinen die Unterschiede des spezifischen Gewichts der Kohleminerale und des Abfalls oder die unterschiedlichen Eigenschaften der Oberflächenchemie des Minerals zunutze.

Nahezu im gesamten Kohletrennverfahren wird Wasser eingesetzt; folglich werden auch sehr viele Entwässerungsgeräte benötigt. Die kombinierten Technologien von Ludowici, Krebs, Dorr-Oliver, EIMCO und Decanter Anlage decken den kompletten Kohleaufbereitungsprozess vom Sieben, Klassifizieren, Flotation, Zentrifugieren und Eindicken durch Filtrationsentwässerung ab. Aufgrund der Breite des Produktangebots für die Aufbereitung von Kohle ist FLSmidth in der Lage, komplette Anlagen rund um diesen Schritt der Kohleaufbereitung zu konzipieren.

FLSmidth bietet eine einzigartige Lösung zur Entwässerung und Entsorgung von Feinberge als förderbaren und stapelbaren Feststoff im Gegensatz zur traditionellen Methode, bei der Flüssigschlamm in Absetzteichen entsorgt wird. Zusätzlich zu den Vorteilen für die Umwelt kann mit dieser Lösung auch die teure Beschaffung sowie das Pumpen des Wassers über große Distanzen zur Aufrechterhaltung der Produktion vermieden werden. FLSmidth ist mit seiner unternehmenseigenen Entwässerungs- und Material-Handling-Technologie in der Lage, komplette Lösungen zu liefern.

FLSmidth wird sein Knowhow weiterhin in die Kohleindustrie einbringen, insbesondere in die Bereiche des Managements von Lagerbeständen und der Probenentnahme. Kunden können darauf vertrauen, dass ihre Investition in Anlagen von FLSmidth durch erstklassige Aftermarket-Betreuung, die individuell auf das Bedarfsniveau und die Erwartungen der einzelnen Kunden zugeschnitten ist, unterstützt wird. Das globale Netzwerk an Kundendienstpersonal stellt zusammen mit den örtlichen Kundendienst-Teams vor Ort sicher, dass sie sofort mit der richtigen Expertise, dem richtigen Werkzeug und den richtigen Ersatzteilen vor Ort sind. FLSmidth bietet auch Betriebs- und Wartungsverträge (Operation and Maintenance – O&M) in der Kohleindustrie.

FLSmidth Wiesbaden GmbH
Am Klingenweg 4a
65396 Walluf

FLSmidth Wadgassen GmbH
Karl-Koch-Straße 1
66787 Wadgassen

Autor: David Woodruff,

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