Aanpak van Fijnstof in de Mineralenverwerking!

De vermindering van fijnstof is een belangrijk onderwerp in het milieubeleid wereldwijd. De genomen tegenmaatregelen omvatten het opzetten van verbeterde productieprocessen en de installatie van gasreinigingssystemen bij emissiepunten.
Een van de industrieën die haar productie-installaties intensief optimaliseert, is de mineralenverwerking. Mineralen worden op grote schaal gebruikt in veel verschillende industrieën. Tijdens uiteenlopende productieprocessen of het vullen van (grote) zakken of vrachtwagens, genereren mineralen echter fijnstof. Het stof van de mineralen bevat zeer fijne deeltjes die in sommige gevallen een potentieel gevaar kunnen vormen.

Stofdeeltjes in de atmosfeer ontstaan uit een breed scala aan industriële activiteiten. De grootte en chemische samenstelling kunnen variëren afhankelijk van het proces. Grovere deeltjes worden beschouwd als die met een diameter groter dan 2,5 μm (bijvoorbeeld PM10–10 μm) en fijne deeltjes als kleiner dan 2,5 μm (PM2.5). Onder vochtige omstandigheden trekken deeltjes waterdamp aan en agglomereren ze tot kleine druppels. De term 'aerosol' wordt vaak gebruikt voor zowel vaste deeltjes als druppels die in de lucht zweven.

Chemische reacties van zuur SO2 en NOx met basisch NH3, die door de industrie worden uitgestoten, vinden ook plaats op het oppervlak van bestaande deeltjes. Deze reacties leiden tot aanzienlijke menging tussen de verschillende verontreinigende stoffen in de deeltjes. Daarom kan een individueel deeltje, na een levensduur van enkele dagen in de atmosfeer, zowel in water oplosbare componenten (bijv. sulfaat, nitraat en ammonium) als onoplosbare componenten (bijv. koolstof, zware metalen of bodem) bevatten.

De snelheid waarmee deeltjes uit de atmosfeer worden verwijderd, hangt sterk af van hun grootte. Grote deeltjes zetten zich snel af in de buurt van hun bron door zwaartekracht, terwijl zeer fijne deeltjes ook relatief snel neerslaan omdat ze mobiel zijn. Deeltjes in het intermediaire formaatbereik (0,1–2 μm) zetten zich langzaam af en kunnen daarom over lange afstanden tussen verschillende landen en continenten worden getransporteerd.

Ravebo ontwerpt natte gaswassers, stofwassers, geurwassers en diverse druppelscheidingssystemen in eigen huis met een team van ingenieurs. Elk systeem wordt volledig afgestemd op de specifieke eisen van het betreffende proces, in overleg met de klant. Ravebo bouwt zowel verticale kolommen als horizontale stromingswassers.

De systemen worden vooraf gevisualiseerd met behulp van een Inventor-pakket, waarbij alles wordt geïmplementeerd in 3D-presentaties (Autodesk Inventor) in de productiefaciliteit van de klant. Deze werkwijze heeft het enorme voordeel dat de doorlooptijd en kosten laag zijn, en het eindresultaat al in de offertestadium zichtbaar is.

Ravebo kan de installatie leveren als onderdeel van een totaalproject, maar is ook in staat om het gehele project turn-key aan te pakken. Dit betekent dat niet alleen de wasinstallatie wordt geleverd, maar ook geïnstalleerd, aangesloten en in bedrijf gesteld. De installatie kan worden geleverd met complete leidingen, schakelkasten, besturingen, pompen, ventilatoren en alle aanvullende accessoires. De wasinstallatie kan worden uitgerust met een PLC-besturing die door onze eigen ingenieurs is geprogrammeerd en op locatie kan worden geïmplementeerd.

Open sproeisystemen werken op basis van het snelheidsverschil tussen vloeistofdruppels en het inkomende gas. De vloeistof wordt met matige druk door spuitmonden gepompt met als doel een homogene druppelverdeling en een gelijkmatig sproeipatroon te verkrijgen. De druppelgrootte is hierbij van bijzonder belang, aangezien ultrafijne druppels een bijzonder groot oppervlak-tot-volume verhouding hebben. De uitzonderlijk fijne druppels creëren een fijne mist, wat resulteert in een efficiënte opvang van deeltjes. De sproeiabsorbers werken relatief eenvoudig, zijn zeer onderhoudsvriendelijk en hebben vrij lage energiekosten.

Open sproeiabsorbers hebben een minimaal drukverlies en zijn vrijwel ongevoelig voor vervuiling, wat normaal gesproken een groter drukverschil veroorzaakt. De wasinstallatie werkt volgens een gesloten pompsysteem waarbij de wasvloeistof uit het buffer wordt gepompt.

Het sproeisysteem bestaat uit meerdere verwijderbare sproeilansen met sproeikoppen, waarvan sommige meegaand en sommige tegenstromend zijn. De positionering van deze sproeikoppen in de wasinstallatie is van het grootste belang voor een optimale gasbehandeling, omdat ze stofdeeltjes absorberen door het intensieve contact tussen de wasvloeistof en het procesgas. De verstopvrije tangentiële sproeikoppen creëren fijne druppels met een homogeen sproeipatroon om zoveel mogelijk stof- en gasdeeltjes op te vangen. Optimale contact van fijne vloeistofdruppels met gassen en (stof)deeltjes zal leiden tot een hoge absorptie van verontreinigende deeltjes en gassen. Dit type wasinstallatie is zeer geschikt voor onder andere onregelmatige concentraties (piekontladingen), die grotendeels worden geabsorbeerd door het tegenstroom wasprincipe.

Een wasser, geurwasser of knock-out drum kan optimaal worden ontworpen wanneer de invoercondities volledig bekend zijn. Dit is bijna nooit het geval, om verschillende redenen. De samenstelling van het gas kan relatief eenvoudig worden bepaald door monsters te nemen. Deeltjesgroottebepaling daarentegen is veel gecompliceerder. Hetzelfde geldt uiteraard voor bestaande installaties; echter, dit betreft het rendement. Een verschil in massa kan alleen worden bepaald door monsters te nemen vóór en na de wasser. De bijbehorende deeltjesgrootte is hier ook bijna nooit bekend. Om enigszins betrouwbare uitspraken te kunnen doen over wassers in het algemeen, moet er onderzoek worden gedaan naar het aantal deeltjes in het gas en de deeltjesgrootteverdeling.

De deeltjesgroottebepaling wordt uitgevoerd met een zogenaamde aerosolspectrometer. Deze spectrometer geeft direct informatie over het aantal deeltjes en de deeltjesgrootteverdeling. Op basis van deze gegevens kan de massa worden berekend, zodat een volledig beeld wordt gevormd van de eventuele (stof)deeltjes die aanwezig kunnen zijn.

De meting wordt isokinetisch uitgevoerd, waarbij de luchtsnelheid aan de mondstukpunt wordt afgestemd op de luchtsnelheid van het gas in het kanaal. Dit resulteert in een zeer nauwkeurige meting, aangezien de deeltjesgrootteverdeling en het aantal aangezogen deeltjes exact overeenkomen met de omstandigheden in het kanaal.

Heb je ooit opgemerkt hoeveel mineralen er elke dag worden gedolven en welke schade dit aan Moeder Aarde veroorzaakt? De vraag naar grondstoffen groeit met de dag, en daarom breidt de exploratie van mineralen zich continu uit. Dit betekent meer graven, transporteren en verwerken met een hoog energieverbruik. En nog belangrijker, hoeveel mineralen zouden gerecycled kunnen worden?

Het recyclen van mineralen is noodzakelijk om energie, geld, grondstoffen en natuurlijke hulpbronnen te besparen. Het helpt ook om het gebruik van stortplaatsen, afvalverbranding te verminderen en tijd te besparen die nodig is voor het delven van waardevolle mineralen. Aangezien de vraag naar mineralen snel toeneemt, is het erg belangrijk ervoor te zorgen dat er geen enkel beetje mineralen verloren gaat. Vooral met de toenemende industrialisatie wordt het belang van mineralenrecycling steeds relevanter.

De keten van mineralenrecycling bestaat uit het verzamelen, scheiden en hergebruiken van waardevolle materialen uit afvalproducten en componenten om hun nuttige levensduur te verlengen. De kernambitie van mineralenrecycling is om de behoefte aan nieuw materiaal te verminderen, wat leidt tot een snelle uitputting van hulpbronnen.