Quantitative Charakterisierung der Festgesteine zur Prognostizierung des Gesteinseinflusses auf relevante Produkteigenschaften und Systemkenngrößen | Teil 1: Anwendung der quantitativen Gefügeanalyse

Produkteigenschaften und Systemkenngrößen

Quantitative Charakterisierung der Festgesteine zur Prognostizierung des Gesteinseinflusses auf relevante Produkteigenschaften und Systemkenngrößen Teil 1: Anwendung der quantitativen Gefügeanalyse

Quelle/Source: TUBAF IAM

1 Paretodiagramm zur Auswirkung verschiedener Einflussgrößen auf die Produktpartikelform in einer Zerkleinerungsmaschine (Beispiel: Rotorschleudermühle; verschiedene Gesteine) • Pareto diagram showing the effect of various influencing parameters on the product particle shape in a comminution machine (example: rotor centrifugal mill; various rocks)

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2 Verfahrensablauf zur Gesteinsuntersuchung • Process flow for rock analysis

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3 Vereinfachtes Schema einer Gewinnungs- und Aufbereitungskette • Simplified schematic showing an extraction and processing chain

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4 Charakterisierung von Gesteinen • Characterization of rocks

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5 Vereinfachter Berechnungsablauf zur Ermittlung der Gesteinsparameter • Simplified calculation flow for determination of rock parameters

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6 Dünnschliffauswertungsmethoden • Thin section evaluation methods

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7 Verfahrensablauf zur Dünnschliffherstellung • Process flow for preparation of thin sections

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8 Phasen der Gesteine • Phases of the rocks

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9 Mineralzusammensetzung (z. B. Granit aus Meißen) • Mineral composition (e.g. granite from Meissen)

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10 Korngröße der Minerale (Bsp.: Granite) • Grain size of the minerals (e.g. granites)

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11 Verschiedene Teilchenformen bei Variation der Hauptachsen: Granit (Obercrinitz) – kugelig, Basalt (Deutschland) – nadelig, Gneis (Leubsdorf) – plattig • Different grain shapes on variation of the main axes: granite (Obercrinitz) – spherical, basalt (Germany) – needle-like, gneiss (Leubsdorf) – platy

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12 Rauhigkeitsgrad der Minerale (Sandstein aus Althüttendorf, Quarzit aus Oberschöna) • Degree of roughness of the minerals (sandstone from Althüttendorf, quartzite from Oberschöna)

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13 Schematische Darstellung des Superpositionsprinzips für ein orientiertes Gefüge • Schematic showing the superposition principle for an oriented microstructure

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14 Kennwerte einer räumlichen Anordnung eines Granits aus Meißen • Characteristic values of a spatial arrangement of a granite from Meissen

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15 Verteilung der Mikrokörper: Granodiorit (Oberottendorf) – dispergierte Phase, Granit (Baden-Baden) – agglomerierte Phase • Distribution of the microbodies: granodiorite (Oberottendorf) – dispersed phase, granite (Baden-Baden) – agglomerated phase

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16 Raumerfüllung (Basalt aus einer maritimen Lagerstätte) • Space filling (basalt from a maritime deposit)

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Tagebau der Kupfer-Porphyr-Lagerstätte von Los Pelambres, Chile • Open pit of the Los Pelambres porphyry copper deposits, Chile

Zusammenfassung : Bei vielen technischen Anwendungen, insbesondere auf dem Gebiet der Gewinnungs- und Aufbereitungstechnik, spielen die Eigenschaften der Gesteine eine große Rolle. Die gegenwärtige mineralogisch-petrographische Gesteinscharakterisierung erlaubt in vielen Fällen nur eine verbale Gefügebeschreibung. In der Aufbereitungstechnik ist diese Verfahrensweise jedoch für bestimmte Anwendungen nicht ausreichend. Hier ist eine quantitative Charakterisierung der Gesteine erforderlich. Quantitative Gesteinskennwerte erlauben eine Bewertung des Gesteins hinsichtlich Brechbarkeit und Produktpartikelform einerseits sowie Verschleiß und erforderlichem Energieaufwand andererseits. Sie stellen somit eine wichtige Grundlage für die Auswahl und den Betrieb von Maschinen und Anlagen der Natursteinindustrie und im Bereich der Aufbereitung mineralischer Rohstoffe dar.

1 Einleitung

Mittels umfangreicher experimenteller Zerkleinerungsuntersuchungen mit ca. 20 verschiedenen Gesteinsarten auf unterschiedlichen Zerkleinerungsmaschinen wurde die Bedeutung unterschiedlicher Einflussgrößen auf Produkteigenschaften analysiert. Es konnte festgestellt werden, dass die Gesteinseigenschaften einen überragenden Einfluss auf Produkteigenschaften wie z.B. die Partikelform haben. Bild 1 zeigt für das Beispiel eines untersuchten Rotorschleuderbrechers, dass der Einfluss der petrografischen Gesteinseigenschaften auf die Produktpartikelform bei ca. 65 % liegt. Die...

Dr.-Ing. Oleg Popov

TU Bergakademie Freiberg, Institut für Aufbereitungsmaschinen

Oleg Popov studierte von 1979 bis 1985 an der Universität für Völkerfreundschaft „P. Lumumba“ in Moskau/Russland Geologie und Erkundung von Lagerstätten. Von 1989 bis 1998 war er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Forschungsinstitut für Geologie „A. P. Karpinsky“ (VSEGEI) in Sankt-Petersburg/Russland tätig. Seither arbeitet Popov – mit einem Jahr Unterbrechung von 2012 bis 2013 – als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Aufbereitungsmaschinen der TU Bergakademie Freiberg/Deutschland. Hier erfolgte auch die Promotion zum Thema „Mathematisch-petrographische Gefügecharakterisierung für die Beurteilung der Festgesteine hinsichtlich ihrer Aufbereitung und ihrer Produkteigenschaften“ (2007).

Weitere Autoren:

Prof. Dr.-Ing. Holger Lieberwirth, Institutsdirektor, TU Bergakademie Freiberg, Institut für Aufbereitungsmaschinen
Dr.-Ing. Thomas Folgner, Beratungsingenieur, Haver Engineering GmbH

Produkteigenschaften und Systemkenngrößen

1 Einleitung

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