Die Nachfrage nach nichtmetallischen Gesteinen ist in letzter Zeit stark gestiegen. Statistica zufolge wird dieser Markt im Jahr 2024 etwa $270,1 Milliarden wert sein. Aus diesem Grund sind nichtmetallische Mineralien in vielen Branchen unverzichtbare Ressourcen.
Nichtmetallische Mineralien sind in der Regel nicht leitend, außer Graphit. Man kann keine Bleche herstellen wie bei Metallen. Es gibt viele Beispiele für nicht-metallische Mineralien. Einige bekannte Namen sind Kalkstein, Gips, Ton und Kieselerde.
Der Abbau nichtmetallischer Mineralien erfolgt hauptsächlich im Tagebau. Viele Mineralien können jedoch auch unter Tage gefunden werden. Die Menschen bevorzugen den Tagebau, wenn das Erz nahe an der Oberfläche liegt. Bei dieser Art des Abbaus wird in der Regel die oberste Bodenschicht abgetragen, um an die darunter liegenden Mineralien zu gelangen.
Befindet sich das Erz hingegen tief unter der Erde, wird der Untertagebau bevorzugt. Bei nicht-metallischen Mineralien sind Stollen oder Schächte erforderlich, um die Erze zu erreichen. Für diese Art von Arbeit benötigen Sie verschiedene Untertage-Bergbaufahrzeuge. Fucheng LHD ist ein führender Hersteller dieser Bergbauausrüstungen.
In diesem Artikel geht es hauptsächlich um den Untertagebau von nichtmetallischen Mineralien. Welche Ausrüstung wird bei diesem Abbauverfahren verwendet? Außerdem wird erläutert, wie die Mineralien mit verschiedenen Methoden aus den Erzen gewonnen werden.
Überblick über nicht-metallische Mineralien
Nichtmetallische Mineralien sind in vielen Branchen unverzichtbar. Dazu gehören das Baugewerbe, die Landwirtschaft und die verarbeitende Industrie. Die Menschen kennen sie auch als Industriemineralien.
Sie unterscheiden sich auch von Nichteisenerzen. Es gibt viele nichtmetallische Mineralien auf der Erde. Wir haben sie in drei Hauptkategorien eingeteilt, um die Diskussion zu erleichtern.
A. Industrielle Mineralien
Sie kennen vielleicht Glas, Keramik und Düngemittel. Haben Sie sich jemals gefragt, wie sie hergestellt werden? Was sind ihre Rohstoffe? Sie haben recht: nichtmetallische Mineralien wie Feldspat, Perlit und Ton.
| Nicht-metallische Mineralien | Verarbeitete Produkte | Verfahren |
| Perlit | Dämmstoffe, Leichtbeton und Bodenhilfsstoffe für den Gartenbau | Zerkleinert, gesiebt und durch Erhitzen expandiert |
| Feldspat | Keramik, Glas, Glasfasern und Porzellan | Zerkleinert, gemahlen und getrennt |
| Phosphatgestein | Düngemittel, Futtermittelzusätze | Zerkleinern und Veredeln |
| Lehm | Töpferwaren, Ziegel, Fliesen, Keramiken | Abgebaut, verarbeitet und veredelt |
| Vermiculit | Isolierung, Bodenverbesserer, Verpackung | Peeling |
| Kieselgur | Filtration, Schleifmittel und Isolierung | Zerkleinert, getrocknet und kalziniert |
| Talkum | Talkumpuder, Keramik, Farbe und Kunststoffe | Zerkleinert und zu Pulver gemahlen |
| Magnesit | Magnesiumoxid, feuerfeste Materialien und Baumaterialien | Zerkleinert, kalziniert und verarbeitet |
| Quarzsand | Glas, Gießereiarbeiten, Baumaterialien und Filtermaterialien | Gewaschen und verarbeitet, um Verunreinigungen zu entfernen |
| Zeolith | Wasseraufbereitung, Landwirtschaft, Luftreinigung und Katalysatoren | Zerkleinert, gemahlen und verarbeitet |
| Baryt | Frilling-Flüssigkeiten, Barium-Chemikalien und Pigmente | Zerkleinert und zu feinem Pulver gemahlen |
B. Baumineralien
Die Menschen bevorzugen diese Gesteine für eine Vielzahl von Anwendungen in diesem Gebiet. Zunächst werden sie unter Tage abgebaut. Dann werden sie in der Fabrik weiterverarbeitet. In den Fabriken werden sie schließlich in viele Formen gebracht, z. B. in Zement oder Beton. Dies kann jedoch auf verschiedene Weise geschehen. In der Regel hängt dies von der Art des Produkts ab. Typisch sind jedoch das Brechen, Sieben und Sortieren.
Diese nichtmetallischen Mineralien sind langlebig und leicht zu finden und zu verarbeiten. Aus diesem Grund werden sie meist für Bauzwecke verwendet.
| Nicht-metallische Mineralien | Verarbeitete Produkte | Verfahren |
| Kalkstein | Zement, Beton, Bausteine | Zerkleinern, Sieben, Brennen im Brennofen |
| Sand und Schotter | Zuschlagstoffe für Straßen, Beton, Asphalt, Füllmaterial, Straßenbelag | Waschen, Sortieren und Sieben |
| Schotter | Straßenbaumaterialien, Beton, Basismaterial für Fundamente, Gleisschotter | Sprengen, Zerkleinern, Sieben und Sortieren |
| Dimension Stein | Gebäudefassaden, Denkmäler, Fußböden, dekorative Steine und Pflastersteine | Schneiden, Formen und Polieren |
C. Spezialmineralien
Diese nicht-metallischen Mineralien unterscheiden sich deutlich von anderen Arten. Einige dieser Arten, die schwer zu finden sind, sind Edelsteine, Serpentin, Rhyolith und viele andere. Die Verarbeitungsmethode ist meist Schneiden, Formen und Polieren. Sie können fast alles herstellen, was man als Schmuck trägt oder als Dekoration für das Haus verwendet.
| Nicht-metallische Mineralien | Verarbeitete Produkte | Verfahren |
| Gips | Zement, Beton, Bausteine, Straßenbelag und Kalk | Zerkleinern, Mahlen und Kalzinieren |
| Edelstein | Schmuck, Dekorationsartikel | Zerkleinern, Trocknen und Kalzinieren |
| Serpentin und Rhyolith | Baumaterialien, Landschaftsbau, dekorativer Stein | Schneiden, Formen und Polieren |
Untertägiger Abbau nichtmetallischer Mineralien und Verfahren
Du kennst bereits die verschiedenen Arten von nichtmetallischen Mineralien. Sie wissen auch, was man am Ende aus ihnen machen kann. Sie können diese nichtmetallischen Mineralien jedoch im Tagebau oder im Untertagebau gewinnen.
Im Allgemeinen ist der Tagebau einfacher, aber vergleichsweise weniger produktiv. Der Untertagebau ist zwar relativ kompliziert, aber auch rentabler. Beide Methoden des nichtmetallischen Bergbaus erfordern geeignete Verfahren. Die Art des Bergbaufahrzeugs unterscheidet sich jedoch je nach Art des Abbaus.
Dieser Abschnitt enthält einige Hinweise auf den Abbau von nichtmetallischen Mineralien unter Tage. Es wird nicht näher darauf eingegangen, sondern es werden einige Haupttätigkeiten aufgeführt. Das Hauptziel dieses Artikels besteht jedoch darin, die für diese Aufgabe erforderlichen Bergbaufahrzeuge vorzustellen.
Wann wird der Untertagebau eingesetzt?
Die Entscheidung für den Untertagebau hängt von mehreren Faktoren ab. In diesem Fall gibt es jedoch nur drei, die hier am wichtigsten sind. Das erste Kriterium ist, ob der Erzkörper weit von der Erdoberfläche entfernt ist. Zweitens: Wie viel Abfall muss möglicherweise entsorgt werden? Drittens: Wie hoch sind die Betriebskosten für den Abbau des Erzkörpers?
In einigen Fällen entscheidet die geometrische Beschaffenheit des Erzkörpers über die Art der Abbaumethode.
Methoden des nicht-metallischen Untertagebergbaus
Früher waren die Menschen bei der Gewinnung von nichtmetallischen Mineralien auf schräge oder vertikale Schächte angewiesen. Bei diesen Methoden wurden die Stollen vertikal oder schräg angelegt; sie wurden jedoch nicht gegraben, sondern gerade. Damals war dies eine teure Methode, die viel Aufwand erforderte, um mehr Körperteile zu erreichen.
In der modernen Welt wird das Spiralschachtverfahren eingesetzt. Diese Methode eignet sich für den nichtmetallischen Bergbau, insbesondere für die Gewinnung von Mineralien in geringer Tiefe.
Schräge oder vertikale Schächte
Wie der Name schon sagt, bilden diese Schächte einen Tunnel direkt zum Erz. Je nach Zweckmäßigkeit kann die Richtung geneigt oder abfallend sein.
Vertikale Stollen eignen sich hervorragend, um tiefe Erzvorkommen zu erreichen. Bei diesen Verfahren wird das Erz über ein vertikales Förderband aus der Mine geholt und an die Oberfläche befördert.
Spiralförmige Neigungsschächte
Wie der Name schon sagt, werden bei dieser Art des Untertagebaus Tunnel angelegt, die sich spiralförmig zum Erzkörper hinziehen. Auf diese Weise können Sie die verschiedenen Teile des Erzkörpers erreichen und die Produktivität steigern. Diese Art des nichtmetallischen Bergbaus wird in der Neuzeit eingesetzt.
Verfahren zur Gewinnung nichtmetallischer Minerale
Der eigentliche Abbauprozess beginnt, wenn das Untertagebauunternehmen eine Entscheidung trifft. Der Klarheit halber wollen wir den Prozess in fünf grobe Stufen einteilen.
Schritt #1-Extraktion
Der erste Schritt, der Extraktionsprozess, umfasst viele komplexe Schritte. Eine ausführliche Erörterung könnte zu zeitaufwändig sein; daher werde ich einige Hauptschritte hervorheben.
Zunächst erstellen die Experten einen detaillierten Plan, der alle notwendigen Punkte enthält. Dazu gehören Sicherheit, Tunneldesign, Sprengstoff und benötigte Fahrzeuge. In diesem Plan wird auch erwähnt, welche Ausrüstung für den Untertagebau unerlässlich ist.
Außerdem sind viele Arten von Genehmigungen erforderlich, um die Sicherheit zu gewährleisten. Sobald die höheren Behörden dies genehmigen, kann ein Untertagebauunternehmen mit dem Abbau beginnen.
In jüngster Zeit bevorzugen die Untertagebauunternehmen das Spiralabbauverfahren für nichtmetallische Mineralien. Für den Abbau von weichem Boden werden typische Maschinen wie Teilschnittmaschinen eingesetzt. Für den Abbau von hartem Gestein werden Bohrgeräte, Muldenkipper und Fördermaschinen eingesetzt. Für die Beseitigung von hartem Gestein ist auch die Sprengmethode erforderlich.
Der Bergmann erstellt nach und nach einen Stollen und erreicht den Erzkörper durch Sprengen, Abtragen und Schleppen der Steine. Anschließend transportiert er das Erz mit einem Förderband oder einem Muldenkipper.
Schritt #2 Zerkleinern und Mahlen
Nachdem die Bergleute das Erz abgebaut haben, zerkleinern sie es mit Hilfe von Brech- und Mahlmaschinen. Normalerweise ist das Erz hart und fest. Diese Form des Erzes kann schwer zu verarbeiten sein, um das gewünschte Mineral zu trennen. Aus diesem Grund ist das Zerkleinern und Mahlen entscheidend.
Schritt #3 Abtrennung
Nach dem Zerkleinern und Mahlen des Minerals wird es in einem einzigartigen Verfahren getrennt. Dieses Trennverfahren wird oft als Gangue bezeichnet. Die Art der Trennungsmethode kann jedoch je nach Art der Mineralien variieren. Flotation, Schwerkraftabscheidung und Auslaugung sind einige beliebte Methoden.
Schritt #4 Trocknen und Kalzinieren
Nachdem die wertvollen Mineralien abgetrennt wurden, werden sie getrocknet und kalziniert. Das Trocknen ist wichtig, weil die Mineralien nach dem Entzug der Feuchtigkeit leichter zu handhaben und zu lagern sind. Andererseits treten beim Kalzinieren chemische Veränderungen auf. Diese Methoden sind für Gips oder Kalkstein praktisch.
Schritt #5 Emissionskontrolle
Jeder Schritt in diesem Extraktionsprozess kann Emissionen verursachen. Hauptsächlich werden PM, PM10, CO, NOx, SO2 und VOC erzeugt. Diese Emissionen können für den Menschen und die Umwelt schädlich sein. Daher müssen die notwendigen Schritte zur Kontrolle dieser Emissionen unternommen werden.
Erforderliche Untertageausrüstung für nichtmetallische Mineralien
Im Untertagebau werden verschiedene Arten von Geräten benötigt. Einige Geräte lockern das Gestein, andere schaufeln es. Einige tragen die Bergleute, andere tragen Ergänzungen. Auf diese Weise schaffen die Bergleute nach und nach einen Tunnel und erreichen schließlich den Erzkörper.
Unterirdischer Jumbo-Bohrer
Ein Jumbo-Bohrer schafft Löcher im Gestein. Diese Löcher werden Sprenglöcher genannt. In diese Löcher wird Sprengstoff eingebracht, um das Gestein zu sprengen. Auf diese Weise lockern die Bergleute die Felswand auf.
Unterirdischer Skalierungs-Jumbo
Nach dem Sprengen der Löcher, Jumbo-Skala entfernt das lose Gestein und den Schutt von den Wänden und dem Dach. Dieser Vorgang wird in der Regel als Schuppenbildung bezeichnet. Die Jumbos müssen sehr robust sein, da sie oft mit losem Gestein konfrontiert werden.
Scoptram für den Untertagebau
Sobald die losen Steine von den Wänden entfernt sind, Schaufelrad nimmt sie auf und transportiert sie zu den Kippern. Scooptrams können verschiedene Typen und Formen haben. Sie hängen in der Regel von der Größe der Tunnel ab.
Untertage-Bergbau-LKW
Es gibt mehrere Arten von Untertage-Förderfahrzeugeaber Untertage-Muldenkipper sind am häufigsten anzutreffen. Ihre Hauptaufgabe ist der Transport von losem Gestein aus Bergwerken an die Oberfläche.
Andere Bergbauausrüstung
Es gibt andere Arten von unterirdischen Anlagen neben den vier oben genannten. Erwähnenswert sind Personen- und Materialtransporter, Hubwagen, Öltankwagen und Wartungsfahrzeuge.
Letzter Gedanke
Wir sind tagtäglich auf verschiedene nichtmetallische Mineralien und deren Produkte angewiesen, die für den Menschen lebenswichtig sind. Verschiedene Untertagebauunternehmen gewinnen diese Mineralien auf unterschiedliche Weise aus den Minen. Einige Standardmethoden sind schräg, vertikal und spiralförmig.
Bergleute müssen sich bei jeder Technik auf hochwertige Bergbauausrüstung verlassen können. Fucheng LHD bietet eine breite Palette von Untertage-Bergbauausrüstungen an. Sie können die Fahrzeuge oder Ausrüstungen auf der Grundlage Ihrer Bergbauanforderungen anpassen.
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