PROZESSTECHNIK
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MODULARE PILOTENANLAGE

Anglo American Mobile Fines Pilot Plant

Im August 2020 erhielt ProProcess den Auftrag für die Planung, Beschaffung und den Bau der mobilen Feinflotations-Pilotanlage für Anglo American. Diese erstklassige Testanlage für die Optimierung des Platin-Konzentrat-Flowsheets musste so konzipiert sein, dass sie möglichst leicht auf der Straße transportiert werden kann, da die Pilotanlage an verschiedenen Konzentratorstandorten von Anglo eingesetzt werden soll. Zu diesem Zweck wurde die gesamte Anlage, bestehend aus mehr als 40 Flotationszellen (einschließlich einer Hochintensitätsflotationszelle), einer Mühle, ca. 30 Tanks (einige davon mit Rührwerk), ca. 50 Pumpen (einschließlich Zentrifugalschlamm-, Peristaltik- und Vertikalspindelpumpen), Gebläsen, Kompressoren usw., auf 16 straßentaugliche ISO-Rahmenkufen montiert, die den Abmessungen eines 40-Fuß-Schiffscontainers entsprechen.

Wir haben die Leiter der einzelnen Fachbereiche gefragt, mit welchen gestalterischen Herausforderungen sie bei diesem Projekt konfrontiert waren, und sie haben Folgendes zu sagen:

Stefan Van Dyk (Projektleitung): Ziel dieses Projekts war es, eine modulare, transportable, kostengünstige und zweckmäßige Pilotanlage zu bauen. Pilotanlagen stellen weitaus weniger strenge Anforderungen an die Ausrüstung als Produktionsanlagen, was berücksichtigt werden muss, um eine Überplanung der Anlage und damit eine unnötige Verteuerung der Investitionskosten zu vermeiden. Dies erforderte viel unkonventionelles Denken, und es wurden viele neue Ideen und Konzepte erforscht, um eine für den jeweiligen Zweck gebaute Anlage zu gewährleisten.

Anglo American stellt sehr hohe Anforderungen an Sicherheit, Wartungsfreundlichkeit und Betrieb seiner Produktionsanlagen. Da die Pilotanlage in einer Produktionsumgebung eingesetzt werden sollte, war es von entscheidender Bedeutung zu bestimmen, welche Standards einzuhalten waren und wo Zugeständnisse gemacht werden konnten.

Profi-Prozessbehälter

Tanja Marcus (Prozessleiterin): Damit der Prozess effektiv arbeiten kann, musste bei der Konstruktion eine ausreichende Pufferkapazität zwischen den einzelnen Arbeitsschritten vorgesehen werden. Der Anlage wird ein Schlamm mit einer hohen Dichte (S.G. >3) zugeführt. Um ein Absetzen dieses Materials in den Tanks zu vermeiden, musste ein sehr steiler Winkel von 45-60 Grad an den Tankkonen verwendet werden. Außerdem mussten die Tanks an die Höhe des Skids angepasst werden, so dass die Höhe der Tanks auf ~1,8 m begrenzt war. Dies führte zu seltsam geformten Behältern, die hauptsächlich aus Kegeln bestehen und nur eine geringe Höhe haben.

Einige der in der Anlage benötigten Reagenzien sind gefährlich. Um zusätzliche Ausrüstung in Form eines Wäschers und der dazugehörigen Neutralisierungsreagenzien zu vermeiden, wurde das Gefahrenpotenzial so ausgelegt, dass es nur ein minimales Risiko darstellt.

Kean Southern (Mechanischer Leiter): ProProcess wandte bei der Konstruktion dieser Anlage unseren speziellen modularen Ansatz an, um die Installation vor Ort zu vereinfachen und den Transport zu erleichtern. Dies bedeutete, dass jeder Skid-Rahmen speziell für die Abmessungen eines 40-Fuß-Schiffscontainers entwickelt und gebaut wurde, wodurch Einschränkungen beim Straßentransport oder die Notwendigkeit von Sondergenehmigungen entfielen.

Alle Geräte werden in unserer Werkstatt vormontiert, verrohrt und getestet, bevor sie auf die Baustelle geliefert werden. Nach Abschluss der Tests müssen nur noch die flexiblen Verbindungsrohre zwischen den Rahmen getrennt werden (was durch den Einsatz von Flanschen und Klauenkupplungen leicht möglich ist). Da zwischen den Rahmen zahlreiche Rohrabschnitte verlaufen, musste jede Verbindung der flexiblen Schläuche gekennzeichnet werden, um sicherzustellen, dass bei der Montage die richtigen Schläuche wieder angeschlossen werden. Da die Anlage bereits teilweise montiert auf der Baustelle ankommt, ist die Installation vor Ort ein Kinderspiel.

Emile Strydom-Bouwer (Elektrischer Leiter): Alle Skids sind mit Steckdosen an den lokalen Verteilerkästen vorverdrahtet. Die MCCs sind ebenfalls mit männlichen Steckdosen an der MCC-Wand vorverdrahtet. Die Verbindungskabel haben an beiden Enden eine Buchse, so dass vor Ort keine Verschraubungen und Abschlüsse erforderlich sind. Ein potenzielles Problem besteht darin, dass das Kabel unter Strom stehen und einen elektrischen Schlag verursachen kann. Wir als Designteam haben dieses Risiko durch die Herstellung eines speziellen Stiftsatzes für späte Herstellung/frühe Unterbrechung und den Anschluss an den Sicherheitsstromkreis gemindert. So kann das Kabel nur dann unter Strom gesetzt werden, wenn es an beiden Enden vollständig eingeführt ist.

Modulare Pilotenanlage

Roger Gavin (Leiter des Zeichnungsbüros): Die Möglichkeit, Proben zu entnehmen und den Betrieb zu überwachen, ist bei einer Pilotanlage von größter Bedeutung, daher wurde dem Zugang für das Bedienpersonal Vorrang vor dem Zugang für die Wartung eingeräumt. Das Konstruktionsteam optimierte die Nutzung des begrenzten verfügbaren Raums und konzentrierte sich dabei in erster Linie auf die metallurgischen Anforderungen, während gleichzeitig der Zugang für Wartungsarbeiten, die während kurzer Pilotkampagnen erforderlich sind, gewährleistet wurde.

Für den Korrosionsschutz der ISO-Rahmen wurde eine Feuerverzinkung gewählt. Aufgrund der Größenbeschränkungen für die Verzinkungswanne wurden die Strukturen als Kombination aus vollständig geschweißten Rahmen für das Dach und den Boden und aufgeschraubten Stützen zur Vervollständigung der Montage konzipiert.

Um den Bau komplexer Betonwälle an jedem Teststandort zu vermeiden, hat ProProcess auch strukturelle Wälle im ISO-Rahmenformat entworfen. Diese Dämme, die mit abnehmbaren Sumpfpumpen ausgestattet sind, werden separat transportiert und bilden im Wesentlichen das "Fundament" für die Anlagenstruktur, wenn sie auf einer ebenen Fläche aufgestellt werden. Da sie an den vier Ecken der ISO-Rahmen abgestützt werden, kann das "Fundament" der Wälle ein gewisses Maß an Unebenheiten verkraften, die durch Unterfütterung der Ecken ausgeglichen werden, um eine ebene endgültige Basis für die ISO-Rahmen zu gewährleisten, die das Gleichgewicht der Anlage bilden.

Sergio Burelli erläuterte den zivilen Entwurf: Die Anlage besteht aus ISO-Rahmen-'Blöcken' und braucht nur eine ebene Standfläche. Der Bau besteht daher aus einer einfachen Betonplatte.

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