Staubkohle – ein hochwertiger Energietrager

Seit 40 Jahren produziert die Emscher Aufbereitung GmbH Staubkohlen. In dieser Zeit wurden die unterschiedlichsten Kohlesorten aufbereitet. Das hatte zur Folge, da. die technischen Verfahren und Anlagen den sich standig verandernden Rohstoffen und Anforderungen an das Endprodukt angepasst warden mussten. Die Produktion stieg stetig von 1958/59 mit jahrlich ca. 100.000 t auf ca. 1,3 Mio. t im Jahr 1997. Eine weitere Erhohung um ca. 300.000 t/a ist zur Zeit in der Planung.

Abfall Schlammkohle

Für die Herstellung des hochwertigen Brennstoffes Staubkohle wurden anfangs „minderwertige“ Kohlen als Rohstoff verwendet. Das Einsatzprodukt bestand aus Mischungen verschiedener Einzelkomponenten, die unter unterschiedlichen Bezeichnungen bekannt sind: Schlammkohle, Teichkohle, Rohfeinkohle, Haldenkohle, Ballastkohle. Diese Bezeichnungen greifen ineinander über und sind als Sammelbegriff Schlammkohle treffend benannt. Charakteristisch für die Einsatzstoffe waren ein relativ hoher Aschegehalt (bis 55 %) sowie eine hohe Feuchte (bis über 30 %), woraus sich ein hoher Ballastanteil ergab.

Entwicklung zum Rohstoff

1957, im Grundungsjahr der Emscher Aufbereitung GmbH, war Schlammkohle ein Produkt, das weitgehend dadürch „aufbereitet“ wurde, indem es in riesigen Schlammteichen als Abfall entsorgt wurde. Dort konnten die Schlamme abtrocknen und wurden nur in Einzelfallen nach Jahren wieder als Rohstoff gewonnen. Die Schlamme, die früher als „Abfalle“ anfielen, gibt es nicht mehr. Die heutigen Endprodukte der Kohleaufbereitung auf den Bergwerken sind hochwertige Rohprodukte für die Aufbereitungsbetriebe. Durch den Bau von Aufbereitungsanlagen wurden schon vor 40 Jahren aus Abfallen wichtige Rohstoffe. Die feinen und ballastreichen Kohlen, die jetzt bei den Kohlewaschen und allen anderen Aufbereitungsstufen anfallen, werden über Eindicker, Vakuumbandfilter, Druckfilter und Zentrifugen züruckgewonnen. Mit der Verbesserung der Aufbereitung der Ballastkohlen stieg auch der Wert der Produkte, wobei die Wertsteigerung wiederum Auslöser fur eine Verbesserung der Aufbereitungstechnik war. Die technische Entwicklung der Verfahren verlief also parallel zur Entwicklung des Produktwertes.

Brennstoff fur Zementund Kraftwerke

Das Ziel der Aufbereitung war die Herstellung von Brennstoffen für die Drehrohrofen der Zementwerke und für die Kesselfeuerungen der Kraftwerke. Die erste und einfachste Aufbereitung der Schlammkohle war das Auskoffern der Teiche. Durch die Herstellung von Brunnen und das Abpumpen des Sickerwassers wurde die Entwasserung beschleunigt. Soweit hier durch unterschiedliche Lagertiefen innerhalb eines Teiches verschiedene Qualitaten gewonnen werden konnten, wurden diese getrennt gelagert und verarbeitet. Das Mischen der verschiedenen teilentwasserten Kohlesorten war ein weiterer Aufbereitungsschritt. Die Emscher Aufbereitung GmbH gewann so aus eigenen Schlammteichen Einsatzprodukte für die Aufbereitungsanlage in Duisburg. Zu dem Mischen der vorgetrockneten Kohlen kamen dann die Aufbereitungsstufen Brechen und Sieben.

Thermische Trocknung

Die Verringerung der Wassergehalte der Ballastkohlen durch Trocknung und die Abmischung mit hoherwertigen Kohlen zur Reduzierung des Aschegehaltes waren und sind die zwei wichtigsten Aufgaben der Aufbereitung. Die Entwasserung durch langere Zwischenlagerung auf Halden war nicht mehr ausreichend. Auf den Bergwerken wurden daher verstärkt Druckfilter und Zentrifugen eingesetzt. Die Emscher Aufbereitung GmbH hatte bereits 1958/60 Zentrifugen installiert, um die Feuchte in den Schlammen unter 20 % zu senken. Aber den mechanischen Verfahren waren auch Grenzen gesetzt. Mit den steigenden Qualitatsanforderungen an die Endprodukte musste auch die Aufbereitung verbessert werden. Feuchtegehalte von max. 10 % für die Kraftwerkkohle waren das Ziel. Die Trocknung mittels Warmeeinwirkung, die thermische Trocknung, war der sich dann anschliessende Schritt.

Neues Produkt für Hochofen

Mit dem Einsatz dieser Mühlen und der damit verbundenen Aufbereitungstechnik veränderte sich auch das Einsatzprodukt. Die Schlammünd Ballastkohlen wurden durch die Kokskohlen verdrängt. Als bedeutender Kunde kam nun die Hochofenindustrie hinzu. Die Staubkohle wird als Einblaskohle in den Hochofen eingeblasen und dient dort als Reduktionsmittel bei der Verhüttung des Eisenerzes zu Roheisen. Der bis dahin erforderliche Koks wird weiter eingesetzt, aber um die Menge an Staubkohle reduziert. Die Herstellung von Staubkohlen für die Hochofen war ein signifikanter Schritt in der Geschichte der Kohleaufbereitung.

Zumischung – eine erfolgversprechende Entwicklung

Das Ziel, möglichst preiswerte, aber qualitativ hochwertige Staubkohlen herzustellen und dabei auch minderwertige Rohstoffe zu verwenden, wurde durch die Zumischung völlig neuer Produkte verfolgt. So wurde Klarschlamm aus kommunalen Abwasserreinigungsanlagen direkt den Kohlen zugemischt sowie getrocknet und gemahlen. Das Endprodukt Staubkohle entsprach allen Kundenanforderungen. Petrolkoks, ein energiereiches niederflüchtiges Produkt aus der Mineralölindustrie, wird ebenfalls als Mischkomponente verwendet. Im Gegensatz zum Klarschlamm treten bei ihm keine Geruchsprobleme auf. Er hat aber kaum flüchtige Bestandteile, so da. nur ein Gemisch mit hochflüchtiger Kohle eingesetzt werden kann. Die neueste Mischkomponente ist Kunststoff, und zwar recycelte Ware. Die Verarbeitung dieses Produktes steckt jedoch noch in den Anfangen. An der Entwicklung der Verfahren zur Verarbeitung der neuen Rohstoffe mit Kohle wird bei der Emscher Aufbereitung GmbH intensive geforscht.