Gemerkte Produkte
Kontakt
Sie haben Fragen? Gerne!

Industriegewebe:
industriegewebe@gkd.de

Prozessbänder:
prozessbaender@gkd.de

Architekturgewebe:
architekturgewebe@gkd.de

Oder nutzen Sie unser:
Kontaktformular

Praxisberichte

Auf neuen Wegen in der Entwässerung von Phosphorgips

Als eines der größten privaten Lebensmittel- und Agrarunternehmen in den USA ist die J.R. Simplot-Gruppe mit Hauptsitz in Boise, Idaho, weltweit tätig. In zwei Anlagen – Don Plant, Pocatello, Idaho, und Rock Springs, Wyoming, – stellt das Unternehmen Phosphatprodukte her. In der 1944 errichteten Anlage Don Plant produzieren 350 Mitarbeiter pro Jahr mehr als eine Million Tonnen Phosphatdünger, Futterphosphate und reine Phosphorsäure. Die dabei anfallenden zwei Millionen Tonnen Phosphorgips werden auf vier horizontalen Vakuumbandfiltern von FLSmidth entwässert. Mit dem Gewebeband vom Typ 1003 testet Don Plant einen in der Entwässerung von Phosphorgips erstmals eingesetzten Bandtyp der GKD – GEBR. KUFFERATH AG.

In der Düngemittelherstellung ist Phosphat als entscheidende Komponente für die Wurzel- und Stammentwicklung nicht ersetzbar und deshalb von hoher Bedeutung für den landwirtschaftlichen Ertrag. Hauptrohstoff für die Düngemittelproduktion ist Phosphorsäure. Sie wird aus Phosphatgestein gewonnen. Don Plant verarbeitet pro Jahr zwischen 1,6 und 1,8 Millionen Tonnen Phosphatgestein aus der zur Unternehmensgruppe gehörenden Smoky Canyon Mine bei Afton, Wyoming. Das dort abgebaute Phosphatgestein wird gewaschen, gemahlen und aufgeschlämmt. Durch eine unterirdische Rohrleitung gelangt es so aufbereitet zur Weiterverarbeitung in Don Plant. Dort wird das Phosphat aus dem Gesteinsmehl durch Zugabe von Schwefelsäure gelöst und zu Phosphorsäure und Kalziumsulfat aufgeschlossen. Pro Jahr produziert Don Plant so 400.000 Tonnen Phosphorsäure (P2O5) mit einer Konzentration von 25 bis 28 Prozent. Sie wird zu verschiedenen Qualitäten bis hin zu Superphosphorsäure aufkonzentriert oder durch Zugabe von Ammoniak zu granuliertem Dünger (MAP) verarbeitet. Insgesamt entstehen hier 17 verschiedene Qualitäten von flüssigem und festem Dünger sowie verwandte Produkte. Der bei der Phosphorsäureherstellung anfallende Phosphorgips wird seit 1985 auf Vakuumbandfiltern von FLSmidth entwässert. Zuvor setzte Don Plant wie heute noch die Simplot-Anlage in Rock Springs auf Pfannenfilter. Die deutlich höhere Anlageneffizienz sprach für den Umstieg auf horizontale Vakuumbandfilter, deren Zahl seitdem kontinuierlich erhöht wurde. Einen maßgeblichen Beitrag zur Produktivität dieser Anlagen leisten Stabilität und Durchsatz der eingesetzten Filterbänder. In Don Plant wird die maximal 82 Grad Celsius warme Phosphorgipssuspension unter Zugabe von Flockungsmitteln im Semi-Hydrat-Verfahren entwässert. Der etwa ein Zentimeter dicke Filterkuchen wird im Gegenstrom dreimal mit Prozesswasser gewaschen, um dem Gips durch Veränderung der Kapillarwirkung zwischen den Gipskristallen die Restfeuchte zu entziehen. So sinkt der Feuchtigkeitsgehalt der Gipssuspension von 60 Prozent auf 30 Prozent Restfeuchte.

Individuelle Lösung für hocheffiziente Entwässerung
Anfang 2017 nahm GKD-USA Kontakt zu Lyman Asay aus dem Prozesslabor in Don Plant auf. Ein Jahr später lieferte GKD das erste Gewebeband für den Vakuumbandfilter. Anders als bei der Rauchgasentschwefelung ist die Beschaffenheit von Phosphorgips in jeder Anlage individuell. Je nach Beschaffenheit des Phosphatgesteins variieren Partikelgröße der Gipskristalle, deren Verteilung in der Gipssuspension und Prozesstemperaturen. Seit Jahren sind in Russland, Australien oder auch in den USA GKD-Gewebefilterbänder vom Typ VACUBELT 3356 in verschiedenen Anlagen zur Entwässerung von Phosphorgips bewährt. Sie kennzeichnet eine Porenöffnung von 220 µm und ein Luftdurchlass von 290 cfm. Die Don Plant Anlage von Simplot benötigt für ihre sehr groben Gipskristalle jedoch ein deutlich offeneres Band mit einer Porenöffnung von ca. 350 µm und einer Luftdurchlässigkeit von 350 bis 400 cfm. Weitere Vorgaben von Don Plant an das Filterband waren ein geforderter Durchsatz von 3.785 Litern pro Minute, Temperaturbeständigkeit bis 82 Grad Celsius, mechanische Robustheit sowie Beständigkeit gegen aggressive chemische Belastung. GKD empfahl für diese Anlage einen Bandtyp, der weltweit auf Siebbandpressen in der Fruchtsaftindustrie und Klärschlammentwässerung erfolgreich etabliert ist: ein Gewebeband vom Typ 1003 aus Polyester. Da Vakuumbandfilteranlagen anders als Siebbandpressen keine Zugkräfte haben, dafür aber mit deutlich höheren Temperaturen arbeiten, wäre ohne eine entsprechende Veredelung des Bandes signifikanter Schrumpf nicht zu vermeiden. Deshalb fixierte GKD das Gewebe mit hoher Temperatur und ohne Dehnung. Das Filterband vom Typ 1003 hat eine Porenöffnung von 340 µm und eine Luftdurchlässigkeit von 360 cfm. Seine Fertigung auf hochmodernen Webmaschinen gewährleistet auch bei der Dimension der Don Plant-Anlagen – über 66 Meter Bandlänge und 2,9 Meter Breite – hohe Querstabilität und damit Robustheit gegen Faltenbildung. Mit einem maximalen Durchsatz von nahezu 48.000 Litern pro Minute übertrifft das GKD-Band die Anforderung von Don Plant zudem um mehr als Faktor zehn.

Gewebe überzeugt, Naht hat noch Verbesserungspotenzial
Entsprechend positiv bewertet Lyman Asay das Gewebe: „Wir mögen das Gewebe sehr. Es hält gut und zeigt deutlich weniger Schrumpf als die bisher von uns eingesetzten Bänder.“ Noch nicht abschließend gelöst ist jedoch die Haltbarkeit der Nähte. Webartbedingt empfiehlt GKD für dieses Band keine Spiralnaht. In verschiedenen Versuchen testeten Don Plant und GKD deshalb alternative Nahtlösungen. Weder eine Klammernaht mit Hastelloy-Klammern und flexiblem Steckdraht aus PES noch eine Variante mit dreifachem Steckdraht aus PEEK waren den enormen Belastungen der Anlage gewachsen. Aktuell ist eine Variante mit Hastelloy-Naht und -Steckdraht im Praxistest. Lyman Asay ist zuversichtlich, dass gemeinsam eine perfekte Lösung gefunden wird. „Die Unterstützung durch GKD ist großartig: Wir erhalten schnelle Antworten und zu jedem Thema fundierte Lösungsvorschläge.“ Besonders positiv bewertet sie dabei auch die Einbindung der GKD-Techniker aus Deutschland vor Ort in Don Plant. Sie arbeiten mit der Entwicklungsabteilung im deutschen Headquarter aktiv an Problemlösungen. Deshalb steht für sie fest: „Das Band läuft besser als unsere bisherigen Bänder und bewährt sich vom Gewebe her. Deshalb bauen wir darauf, dass auch das Nahtproblem dauerhaft gelöst wird.“

Weitere Themen

×

Melden Sie sich an, um zusätzliche Inhalte zu sehen

Wenn Sie zum GKD-InfoCenter noch keinen Zugang haben, legen Sie sich bitte ein entsprechendes Benutzerkonto an. Aufgrund der neuen Website bitten wir Benutzer mit einem bestehenden Konto, sich hier erneut zu registrieren.

Jetzt registrieren
Passwort vergessen?