HENDERSON, WEST-AUSTRALIEN — Tronox Western Australia betreibt das weltweit größte vollintegrierte Projekt für Titangerz und Titandioxid (TiO₂), das das gesamte Spektrum vom Abbau von Mineralsanden über die Gewinnung bis hin zur Aufbereitung zuTiO₂-Pigmenten abdeckt. Das Projekt ist zudem ein bedeutender Produzent des Minerals Zirkon (Zirkoniumsilikat), das ebenfalls aus den Mineralsanden gewonnen wird.
Die Hauptprodukte der Tronox-Betriebe in Westaustralien sind Rutil (TiO₂) und Zirkon (ZrSiO₄), die schließlich in der Tronox-Versandanlage in Henderson in Schüttgutsäcke verpackt und in Seecontainern zum nahegelegenen Fremantle, dem größten und verkehrsreichsten Frachthafen Westaustraliens, transportiert werden – für den Export und den heimischen Gebrauch.
Das Befüllen der Schüttgutsäcke hatte sich im Laufe der Jahre zu einem Engpass entwickelt, wurde jedoch durch eine spezielle Schüttgutsack-Befüllstation der Flexicon Corporation Australia behoben.
Die Aktivitäten von Tronox in Westaustralien beginnen mit dem Abbau von Mineralsanden, die im Bergwerk durch Schwerkraftabscheidung aufbereitet werden, um ein Nasskonzentrat zu gewinnen, das reich an den gewünschten Mineralien ist: Rutil (hochwertiges Ti-Mineral), Ilmenit (FeTiO₃, minderwertiges Ti-Mineral) und Zirkon. Die Mineralien werden in der firmeneigenen Trockenseparationsanlage in Chandala bei Muchea mittels magnetischer und elektrostatischer Verfahren getrennt und gewonnen. Ilmenit wird in einem Reduktionsofen weiterveredelt, um Eisen zu entfernen und schließlich synthetisches Rutil herzustellen.
Das körnige Zirkon und Rutil wird mit Kipp-Lkw zur Versandanlage des Unternehmens in Henderson transportiert, wo die Lkw ihre Ladung auf den Betonböden großer Lagerhallen entladen. Von dort aus wird das Produkt in Schüttgutsäcke verladen.
Der Abfüllvorgang erfolgte größtenteils manuell: Ein Gabelstapler hielt den Sack fest, während ein zweiter Gabelstapler einen V-förmigen Trichter (oder Trichterbehälter) über den Sack hielt und ein Frontlader das Erz durch den Trichter in den Sack schüttete. Wenn der Sack fast voll war, wurde er gewogen und das restliche Material von Hand nachgefüllt.
Tronox verbesserte seine Big-Bag-Befüllung erheblich durch eine hochbelastbare, auf einem Schlitten montierte mobile Big-Bag-Befüllstation, die einen Trichter mit einem Fassungsvermögen von 88 cu ft (2,5 cu m), einen 15 ft (4,5 m) langen Schneckenförderer aus Stahlrohr und eine Twin-Centerpost™-Big-Bag-Befüllanlage umfasst.
Die im Werk in Henderson „Rhonda“ getaufte Big-Bag-Befüllstation ist an ihrer höchsten Stelle 11 ft (3,3 m) hoch und 12 ft (3,6 m) lang. Sie wurde von Flexicon (Australia) Pty Limited (Wacol, Queensland), einer Tochtergesellschaft der Flexicon Corp. (Bethlehem, Pennsylvania, USA), entwickelt und geliefert. Die Anlage verdoppelt laut Angaben des Unternehmens die Leistung pro Bediener im Vergleich zur bisherigen Methode und verbessert gleichzeitig die Arbeitssicherheit und den Gesundheitsschutz, da der Abfüllvorgang in einem geschlossenen Raum stattfindet und im Wesentlichen staubfrei ist.
Früher füllten drei Mitarbeiter an einem 10-Stunden-Tag etwa 80 Säcke. Derzeit füllen zwei Mitarbeiter an einem 8-Stunden-Tag etwa 90 Säcke.
Beutel befüllen: eine anspruchsvolle Aufgabe
Die Flexicon Twin-Centerpost™-Konstruktion mit zwei mittig angeordneten Stützen sorgt für maximale Festigkeit, was unerlässlich ist, da die Anlage Materialien mit unterschiedlichem Gewicht – 2.200 lb (1.000 kg), 3.850 lb (1.750 kg) und 4.400 lb (2.000 kg) – befüllen muss. Die Grundkonstruktion besteht aus zwei Stahlsäulen, die einen Füllkopf und pneumatisch einziehbare Haken tragen, an denen der Sack hängt. Der hochbelastbare Außenrahmen der Anlage umschließt die Schüttgutsack-Abfüllanlage und trägt den 15 ft (4,5 m) langen Rohrförderer.
Die Big-Bag-Abfüllstation wird zwischen den Zirkon- und Rutil-Abfüllanlagen hin- und herbewegt, die etwa 875 Yards (800 Meter) voneinander entfernt sind. Aufgrund ihrer relativ geringen Stellfläche lässt sich die auf einem Schlitten montierte Anlage mit einem 3-Tonnen-Gabelstapler bewegen.
Dennoch fasst der geräumige Trichter 7–8 Tonnen (6,4–7,3 mt) Zirkon oder 5–6 Tonnen (4,5–5,4 mt) Rutil in körniger Form. Während des Befüllvorgangs entleert der Frontlader das Material in den Trichter, während das Förderband das Material vom Einlass am Boden des Trichters aufnimmt und es 15 ft (4,5 m) weit bei einer Neigung von 40° befördert, bevor es durch Schwerkraft über den Förderbandauslass, den Übergangsadapter und den teleskopierbaren Stahlauslauf in den Schüttgutbeutel gelangt.
Rohrförmiger Schneckenförderer erfüllt die Anforderungen für den Einsatz unter extremen Bedingungen im Bergbau
Der Förderer besteht aus einer robusten Stahlschnecke, die sich in einem Stahlrohr mit einem Durchmesser von 8,7 Zoll (220 mm) dreht. Da sowohl Rutil als auch Zirkon abrasiv sind, besteht die Schnecke aus einer dicken Edelstahl-Förderspirale, die gemäß den Spezifikationen für den Schwerbergbau ausgelegt ist. Die Hochleistungsschnecke zentriert sich automatisch im Rohr, wodurch ein Füllgrad von 100 % erreicht wird. Die Durchsatzleistung des Förderers beträgt 706 cu ft/h (20 cu m/h), und er kann einen 2-Tonnen-Sack (1,8 mt) in etwa 1½ Minuten mit Zirkon befüllen.
Die Schnecke wird von einem drehzahlgeregelten Elektromotor mit 20 hp (15 kW) angetrieben. Die von oben angetriebene Bauweise des Förderers ermöglicht es, dass das abrasive Material den Förderer verlässt, ohne mit Lagern oder Dichtungen in Kontakt zu kommen und diese zu verschleißen.
Zu Beginn eines Abfüllvorgangs befestigt der Bediener die vier Eckschlaufen des Beutels an den pneumatisch einziehbaren Haken. Anschließend wird der Einfüllstutzen des Schüttgutsacks über einem aufblasbaren Kragen positioniert, der den Stutzen in Position hält und während des Abfüllvorgangs für eine staubdichte Abdichtung sorgt. Der Füllkopf verfügt über eine doppelkonzentrische Rohrkonstruktion, die das Produkt über das Innenrohr in den Sack befördert und es ermöglicht, dass verdrängte Luft durch das Außenrohr aus dem Sack entweichen kann.
Eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) regelt den Abfüllvorgang. Der Bediener stellt das Sackgewicht vorab ein und startet dann das Förderband. Die Fördergeschwindigkeit verlangsamt sich, wenn der Sack fast voll ist, und stoppt, sobald der Sack das gewünschte Gewicht erreicht hat. Das Gewicht wird von vier Wägezellen erfasst, die sich unter dem Stahldeck befinden, auf dem die Abfüllanlage steht.
Ein kleines Kolbenventil am Übergangsadapter entnimmt Proben, um die Qualität des abzufüllenden Materials zu überprüfen.
Nach dem Befüllen transportiert ein Gabelstapler jeden gefüllten Sack vor dem Versand in einen Lagerbereich. Die meisten Zirkon- und Rutilprodukte finden Verwendung in Keramikglasuren, Spezialgläsern, feuerfesten Ofenauskleidungen und Pigmenten.