Granulation

Partikel aus einer Granulation weisen im Allgemeinen eine runde, rotationssymmetrische Gestalt auf. Angestrebt wird in ein enges Kornband mit einer homogenen Partikelgrößenverteilung, in welcher die Granalien eine Zielgröße zwischen 1 mm und 15 mm Durchmesser haben können. Die sphärische Formgebung ist bei mechanischer Granulation ein Ergebnis der Rotation und Geometrie des Granulierapparates. Oft werden zudem Bindemittel eingesetzt, die in der Aufbaugranulieren helfen, den Feststoff nach und nach „aufzuwickeln“ und ihn in nachfolgenden Prozessschritten besser zusammenzuhalten.

Denn dies ist eine der Hauptaufgaben der Granulation und ihre Rolle in der industriellen Aufbereitungstechnik: Die Formgebung, um sie in nachfolgenden Prozessen, im Transport oder in seltenen Fällen auch in der Endanwendung, zu stabilisieren und diese zu erleichtern, beispielsweise für die Behandlung in einem thermischen Prozess in einem unserer Drehrohröfen. Als Bindemittel können neben Wasser zum Beispiel Tone eingesetzt werden, aber auch Organik, z. B. Zellulose oder Zucker.

Im Gegensatz zur Brikettierung wird dafür bei einer Granulation allerdings kein zusätzlicher Druck aufgewendet, was zu Agglomeraten führt, die von eher geringerer Dichte sind und eine gewisse Porosität haben. Diese Porosität kann für angestrebte Anwendungen oder Prozesse nützlich und gewollt sein.

Zwischen- oder Endprodukte, welche einer Granulation unterzogen wurden, findet man vor allem in der Baustoffindustrie oder der Chemiebranche. So wird die Granulation etwa für die Herstellung von Blähton oder historisch von Zement im Halbtrockenverfahren eingesetzt. Andere Anwendungsbeispiele finden sich bei Zeolithen sowie der Formgebung von Katalysatorträgern oder den Katalysatoren selbst. Auch bei der Erzaufbereitung, insbesondere bei der Herstellung von Eisenerzpellets, spielt die Granulation eine sehr wichtige Rolle.

Die häufigsten Apparate zum Granulieren sind der Granulierteller, die Granuliertrommel, der Granuliermischer, Eirich Intensivmischer und der Wirbelschicht-Reaktor.

Letzteres Verfahren hat die Möglichkeit, die kleinsten granulierten Partikel zu erzeugen, am unteren Ende des Spektrums zwischen 1 mm und 15 mm. Die Wirbelschicht nimmt darüber hinaus eine Sonderstellung ein, da sie nicht wie die anderen rein mechanisch granuliert, sondern ein flüssiges Edukt versprüht und zerstäubt, wodurch die sphärischen Granalien erzeugt werden.

Der Granuliermischer kann in der Bandbreite möglicher Korngrößen die nächstgrößeren Granalien formen, wobei er gleichzeitig die Durchmischung des Materials übernimmt.

Granuliertrommeln sind rotierende Zylinder mit einem Neigewinkel, der es dem behandelten Material ermöglicht, in definierter Verweilzeit den Granulierer zu durchlaufen. Im Ergebnis können abermals größere Partikel erzeugt werden. Unsere Drehrohröfen lassen sich z. B. auch als Granuliertrommel einsetzen.

Mit Granuliertellern sind die größten Partikel formbar, am oberen Ende des Durchmesserspektrums, bis zu 15 mm. Sie haben einen großen Durchmesser mit vergleichsweise kleinem zylindrischen Rand, sind in einem Winkel zwischen 60° und 70° aufgestellt. Die Formgebung der Granalien erfolgt durch das Abrollen des Feststoffes in der Rotation des Tellers, womit sich ein engeres Kornband erzielen lässt als im Granuliermischer. Offene Granulierteller werden üblicherweise in der Erzaufbereitung eingesetzt.

IBU-tec hat extensive Erfahrung in der Prozessentwicklung für die Zementproduktion und in der Entwicklung und Produktion weiterer Baustoffe sowie in Herstellung und Entwicklung verschiedener Katalysatoren und von Katalysatorträgern. Die Granulation in diesem Kontext ist somit eine unserer üblichen Verfahren, die wir Kunden im Rahmen unserer ergänzenden Anlagentechnik anbieten können.