Modellierung der Mahlattrition in Rührwerkskugelmühlen (PDF)

Im Rahmen dieser Grundlagenarbeit wurde der am Lehrstuhl für Umwelttechnik und Recycling der Universität Erlangen Nürnberg entwickelte Prozess der Mahlattrition untersucht, und eine Modellgleichung zur Beschreibung des Prozesses aufgestellt. Der Prozess der Mahlattrition ist ein Sonderfall der Zerkleinerung und findet in der Aufbereitung von kontaminierten, mineralischen Partikeln < 200 μm Anwendung. Dabei werden adsorptiv an der Oberfläche von Partikeln anhaftende Schadstoffe abgerieben, ohne dass es zu einer Zerkleinerung des Ausgangsmaterials kommt. Bei der Abrasion der Oberfläche der kontaminierten Partikel bildet sich lediglich eine Feinstkornfraktion < 10 μm an der die Kontamination adsorptiv gebunden ist. Durch eine nachgeschaltete Klassierstufe muss anschliessend eine Abtrennung der gereinigten Grobfraktion von dem kontaminierten Abrieb (Feinstkornfraktion) erfolgen. Die herkömmliche Attrition, d.h. das gegenseitige Abreiben von Feststoffteilchen, kann diese Zielstellungen nur begrenzt verwirklichen. Dieser Prozess ist bisher nur bei grobkörnigen Partikelfraktionen (200 bis 2000 μm) bedingt erfolgreich. Der praktische Betrieb zeigt besonders bei der Reinigung von kontaminierten Sanden, dass die Attritionswirkung bei einer Feinstkornproduktion von 1-2 % (< 10 μm) oft nicht ausreicht, um die adsorbierte Schadstoffmenge auf Werte unterhalb von geforderten Grenzwerten zu senken. Weiterhin können mit herkömmlichen Attritionstechnologien keine ausreichenden Reibbeanspruchungen auf Teilchen im Feinkornbereich (< 200 μm) übertragen werden. Der Lösungsansatz der Mahlattrition zielt nun darauf, durch Einsatz von modifizierten Rührwerkskugelmühlen, insbesondere durch Nutzung spezieller Mahlkörper, den Attritionsprozess bis zu einer Feinstkornproduktion (< 10 μm) von etwa 10 % zu intensivieren und zusätzlich den mechanischen Angriff auch auf Partikel im Grössenbereich unter 200 μm zu ermöglichen.