In einer Nickel-Kobalt-Mine in Papua-Neuguinea waren bis Ende 2017 Membranpumpen eines regionalen Herstellers im Einsatz, um 98-prozentige Schwefelsäure zu fördern. Da diese jedoch hohe Ausfallraten und lange Stillstandzeiten aufwiesen, entschieden sich die Verantwortlichen dafür, sie durch neue Modelle zu ersetzen.

Laut Experten soll sich der globale Nickelbedarf – je nach Szenario – von heute rund 2,4 auf bis zu rund 3,4 Millionen Tonnen im Jahr 2025 erhöhen. Der wertvolle Rohstoff wird für Batterietechnologien benötigt und überwiegend in Indonesien abgebaut, aber auch auf Papua-Neuguinea im Rahmen des „Ramu Nickel Cobalt Project“. Aus dem dort hergestellten Nickel/Kobalt-Zwischenprodukt ergeben sich pro Jahr insgesamt 31.000 t Nickelmetall und 3.000 t Kobalt.

Zur Verarbeitung des Erzes wird das High Pressure Acid Leaching (HPAL)-Verfahren verwendet (siehe Bildergalerie)

Dabei reagiert Nickel-Laterit mit Schwefelsäure im Autoklaven. Nickel wird in Form von Sulfat bei hoher Temperatur sowie hohem Druck ausgelaugt, während Eisen in Form von Hämatit in den ausgelaugten Rückstand gelangt. Durch Waschen und Eindicken wird die Auslaugungslösung mit Schwefelwasserstoff, Magnesium- oder Natriumhydroxid ausgefällt, um ein Zwischenprodukt aus Nickel-Kobalt-Sulfid oder Nickel-Kobalt-Hydroxiden zu erzeugen. Dieses Produkt kann anschließend durch Auslaugen, Extraktion und elektrolytische Gewinnung zur Herstellung von Edelstählen, beispielsweise Hastelloy verwendet werden.

Im Rahmen dieses Prozesses müssen pro Stunde 30 m³ 98-prozentige Schwefelsäure mit einem Druck von 70 bar in einen Hochdruck-Reaktionsbehälter gefördert werden. Für diese Aufgabe hatte der Minenbetreiber zunächst kostenoptimierte Pumpen eines regionalen Herstellers eingesetzt. Diese Pumpen arbeiteten jedoch sehr unregelmäßig und wiesen eine hohe Ausfallrate auf. Auch die Stillstandzeiten waren sehr lang, beispielsweise wenn die Kurbelwelle in der Antriebseinheit ausgetauscht werden musste. Die Verantwortlichen beschlossen daher, diese Aggregate zu ersetzen und neue Modelle anzuschaffen.

Die Entscheidung fiel auf G3G-Triplex-Prozess-Membranpumpen mit M500-Pumpenkopf von Lewa. Die G3G ist für den Dauerbetrieb konstruiert, um langfristig einen unterbrechungs- und störungsfreien Betrieb zu gewährleisten, heißt es vom Hersteller. Die Langlebigkeit wird insbesondere durch das Triebwerksgehäuse erzielt, das einteilig und mit vertikal angeflanschtem Motor ausgeführt ist, sowie durch die zweifach gelagerte Kurbelwelle. Zudem sorgt die Monoblockbauweise dafür, dass die erforderlichen Komponenten wie Lager und Dichtungen auf ein Minimum reduziert werden konnten, wodurch sich ein kompaktes sowie platzsparendes Design ergibt. Die Fördermenge lässt sich über einen Frequenzumrichter steuern, der die Veränderung der Motordrehzahl sowie die Anzahl der Hübe pro Minute und damit die Fördermenge reguliert. Da alle Komponenten auf Dauerbelastung ausgelegt sind, ist mit dem Triebwerk, so Lewa, ein störungsfreier Betrieb von über 40.000 h möglich.

Der M500-Pumpenkopf mit hydraulisch angelenkter Sandwichmembran aus reinem PTFE ist für Förderdrücke bis 350 bar bzw. Förderströme bis 19 m³/h konstruiert und vor Fehlbedienung sowie gegen unzulässige Betriebszustände geschützt. So verhindert beispielsweise ein integriertes, individuell einstellbares Druckbegrenzungsventil im Hydraulikteil eventuelle Überlastsituationen im Betrieb. Zudem melden das patentierte Schutzsystem DPS und die Membranüberwachung einen Schaden an der Membran rechtzeitig, bevor diese reißt und die Förderflüssigkeit in die Umwelt gelangen kann. Selbst bei massiven Störfällen sorgt das DPS dafür, dass die Pumpe stabil und hermetisch dicht bleibt, sodass sie aus jedem Betriebszustand sicher angefahren werden kann. Dies minimiert das Risiko, dass Schwefelsäure austreten könnte, sowie die Gefahr von Unfällen.

Hier sind schwierige Fördermedien Tagesgespräch: Das Pumpen-Forum im Rahmen der Förderprozess-Foren vom 26. bis 27. September 2022 ist die Expertenplattform für Pumpen und Pumpentechnik. Sammeln Sie als Betreiber wertvolle Erfahrungen bei der Veranstaltung, um teure Reparaturen und Produktionsausfälle zu vermeiden. Im Vordergrund stehen dabei auch konkrete Anwendungsfälle aus dem Berufsalltag der Teilnehmenden. Ein spannendes Programm erwartet Sie.

Hinzu kommt, dass der Wartungsaufwand bei diesen Aggregaten sehr gering ausfällt, da die geförderten Flüssigkeiten nicht mit rotierenden Komponenten in Berührung kommen. Dies liegt daran, dass sämtliche bewegliche Teile in einem schützenden und schmierenden Hydraulikfluid arbeiten. Weitere Merkmale der Triplex-Pumpen für diese Anwendung sind die neu entwickelten Kegelventile mit Ventilsitzen und -kegeln aus Hastelloy. Diese sorgen für einen störungsfreien Dauerbetrieb. Zudem zeichnen sich die Pumpen durch ihre hohe Laufruhe sowie einen pulsationsarmen Förderstrom aus, sodass Pulsationsdämpfer oft überflüssig sind. Damit seien sie für die Anwendung im HPAL-Prozess optimal geeignet, erklärt Lewa.

Mit Klick auf „Newsletter abonnieren“ erkläre ich mich mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung (bitte aufklappen für Details) einverstanden und akzeptiere die Nutzungsbedingungen. Weitere Informationen finde ich in unserer Datenschutzerklärung.

Es ist für uns eine Selbstverständlichkeit, dass wir verantwortungsvoll mit Ihren personenbezogenen Daten umgehen. Sofern wir personenbezogene Daten von Ihnen erheben, verarbeiten wir diese unter Beachtung der geltenden Datenschutzvorschriften. Detaillierte Informationen finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.

Ich bin damit einverstanden, dass die Vogel Communications Group GmbH & Co. KG, Max-Planckstr. 7-9, 97082 Würzburg einschließlich aller mit ihr im Sinne der §§ 15 ff. AktG verbundenen Unternehmen (im weiteren: Vogel Communications Group) meine E-Mail-Adresse für die Zusendung von redaktionellen Newslettern nutzt. Auflistungen der jeweils zugehörigen Unternehmen können hier abgerufen werden.

Der Newsletterinhalt erstreckt sich dabei auf Produkte und Dienstleistungen aller zuvor genannten Unternehmen, darunter beispielsweise Fachzeitschriften und Fachbücher, Veranstaltungen und Messen sowie veranstaltungsbezogene Produkte und Dienstleistungen, Print- und Digital-Mediaangebote und Services wie weitere (redaktionelle) Newsletter, Gewinnspiele, Lead-Kampagnen, Marktforschung im Online- und Offline-Bereich, fachspezifische Webportale und E-Learning-Angebote. Wenn auch meine persönliche Telefonnummer erhoben wurde, darf diese für die Unterbreitung von Angeboten der vorgenannten Produkte und Dienstleistungen der vorgenannten Unternehmen und Marktforschung genutzt werden.

Falls ich im Internet auf Portalen der Vogel Communications Group einschließlich deren mit ihr im Sinne der §§ 15 ff. AktG verbundenen Unternehmen geschützte Inhalte abrufe, muss ich mich mit weiteren Daten für den Zugang zu diesen Inhalten registrieren. Im Gegenzug für diesen gebührenlosen Zugang zu redaktionellen Inhalten dürfen meine Daten im Sinne dieser Einwilligung für die hier genannten Zwecke verwendet werden.

Mir ist bewusst, dass ich diese Einwilligung jederzeit für die Zukunft widerrufen kann. Durch meinen Widerruf wird die Rechtmäßigkeit der aufgrund meiner Einwilligung bis zum Widerruf erfolgten Verarbeitung nicht berührt. Um meinen Widerruf zu erklären, kann ich als eine Möglichkeit das unter https://support.vogel.de abrufbare Kontaktformular nutzen. Sofern ich einzelne von mir abonnierte Newsletter nicht mehr erhalten möchte, kann ich darüber hinaus auch den am Ende eines Newsletters eingebundenen Abmeldelink anklicken. Weitere Informationen zu meinem Widerrufsrecht und dessen Ausübung sowie zu den Folgen meines Widerrufs finde ich in der Datenschutzerklärung, Abschnitt Redaktionelle Newsletter.

Die neuen Aggregate sind seit fünf Jahren in der Ramu-Mine in Papua-Neuguinea im Einsatz. Die Ausfall- und Stillstandszeiten ließen sich seither im Vergleich zu den Vorgängermodellen deutlich reduzieren. Der Auftraggeber sei mit den Projekten mit Lewa Nikkiso sehr zufrieden und plane eine weitere Zusammenarbeit bei ähnlichen Anwendungen, heißt es.

Smart Monitoring überwacht Pumpenbetrieb und liefert Betriebskennzahlen

Membranpumpen zur Impfstoffherstellung – Dosierfehler sind tabu

Cookie-Manager Leserservice AGB Hilfe Abo-Kündigung Werbekunden-Center Mediadaten Mediadaten Schüttgut Datenschutz Impressum Abo Schüttgut Abo Process Autoren

Copyright © 2022 Vogel Communications Group

Diese Webseite ist eine Marke von Vogel Communications Group. Eine Übersicht von allen Produkten und Leistungen finden Sie unter www.vogel.de

Lewa; Lewa Nikkiso (Dalian) Fluid Technology Co., Ltd.; LEWA GmbH; gemeinfrei; Fette Compacting; Diosna; MG2; Phoenix Contact; Harter; VDMA; Michael Stelter/ Uni Jena; WAB; BASF; Zeta; Gea; 2017 Justin Myers, Teledyne FLIR; Sick; Knick; Beckhoff; Festo; D.Quitter – VCG; weerapong - stock.adobe.com; Stefan Bausewein / PROCESS; Aerzen; Timmer GmbH; Düperthal; Qumsult; Euchner; Wika; VCG; Vega; Auma; Business Wire; Roche; FH Münster/Marina Oster; Pla.to Technology; Triastek; Lanxess; Herding Filtertechnik; Hosokawa Alpine; Lödige