Kali und Steinsalz3/04.indd

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I Heft 3/2004 I
Kali und Steinsalz
Dietrich, Behnke, Thönelt
Kristalle aus der Tiefe – Eine Auswahl von Mineralen
aus Kali- und Steinsalzlagerstätten
Werdelmann
Pneumatische Flotation im Bereich
der Salzaufbereitung bei K+S
Müller
Stand der Teufarbeiten am Schacht Konradsberg
der Südwestdeutschen Salzwerke AG
Jacob
Moderne Bunkergestaltung in den
Bergwerken der K+S Gruppe
Zapp
Projekt zur Gewinnung und Verarbeitung
von Sylvinit im Werk Werra
I Herausgeber Kaliverein e.V.
ISSN 1614-1210
Abstracts
Dietrich, Behnke, Thönelt:
Crystals from the Deep – A Selection
of Minerals from Potash and Rock
Salt Deposits
A selection of 17 minerals, out of
the large diversity of common salt
minerals and their corollary minerals that can be found in marine
evaporites, are described. Discussion will center on minerals from
the deposit in the Werra district.
Descriptions of their occurrence
and appearance are given, as well
as, information on the origin of
their names. In addition, several
color images show which treasures
– even if only microscopic – nature
can offer if one observes vigilantly
and carefully enough.
2 Kali und Steinsalz Heft 3/2004
Abstracts
Werdelmann: Pneumatic Flotation
in Salt processing Operations at K+S
Older agitatorless, i.e. so-called
pneumatic flotation machines,
have not been able to assert themselves over agitation froth flotation
cells for mineral processing in the
past. Despite a favourable principle,
the pneumatic flotation has often
taken an inferior position concerning robustness. In the course of
the last 15 years there have been
increasing numbers of cases where
newer versions of pneumatic flotation were preferred over agitator
machines. The improved nature of
pneumatic technology, in conjunction with planned investments to
the expansion and replacement of
flotation plants, have given cause
to examine modern designs of this
technology for its potential.
Müller: Sinking Work at theShaft
Konradsberg at Südwestdeutsche
Salzwerke AG
In 2000 Südwestdeutsche Salzwerke
AG decided to build a new shaft for
the development of the north-west
field of the Heilbronn rock-salt
mine. Shaft Konradsberg with an
inside diameter of 6.0 m will extend
to a depth of 240 m.
The geological and hydrologic
conditions had to be considered
with the choice of the shaft sinking method as well as the shaft
lining.
After completion of shaft Konradsberg the major tasks will be in the
transport of heavy materials into
the mine, fresh air ventilation and
the intake of energy.
Jacob: Modern Underground Bunker
Design in Mines of the K+S Group
Bunkers are part of the logistic
system of potash and rock salt
mines. Feed regulation on conveyor
belts and constant concentration
of valuable salts in the feed, storage and mixing of different sorts
of salt are the tasks they fulfil.
Until recently bunkers were build
mainly based on experiences and
empirical knowledge. Some of
these bunkers in mines of the K+S
group are described in the article.
Although carefully planned, often
problems evolved while operating
these bunkers.
As some projects made building
of new bunkers necessary, a new
concept was developed. It is based
on examinations of flow properties and interaction between salt
and wall material. Presentation of
some of the new bunkers showed,
how the new concept was realised.
The bunkers are described in detail
in this article. First results show,
that the expected mass flow was
achieved and no problems with
discharge evolved.
Zapp: Project for Mining and
Processing of Sylvinite at the
Werra Verbund Mine
K+S continuously aims to increase
the company’s competitiveness.
This particularly applies to the
potash mines of the K+S KALI
GmbH business unit. A project,
called “Sylvinit-Projekt”, was currently realised for the Werra Verbund mine, with its active mines
Hattorf and Wintershall in Hesse
and Unterbreizbach in Thuringia,
that will significantly improve
the mine’s competitiveness in the
medium-term.
This Sylvinit-Projekt started in the
year 2002. The development of the
sylvinite field at Unterbreizbach, its
logistics and the roll hole – a special
underground haulage connection
between Hattorf and Unterbreizbach – was planned in such a way,
that entire 1,5 million t/a can be
transported at Wintershall, with
effect from 1. January 2005. The
roll hole connection was completed
by the end of the second quarter
of 2004.
By delivering sylvinite from the
Thuringia/Hesse state border to
Wintershall, production of speciality products is safeguarded and
the K2O value will be increased. A
reduced total in hoisted crude salt
and a simultaneous increase in
annual production to 150.000 t/a
K2O ensures the economic viability
of the Silvinit-Projekt and clearly
gives the Werra complex a competitive edge, contributing to the K+S
KALI GmbH goal of continually
improving production processes
and methods.
Kali und Steinsalz Heft 3 /2004
3
Inhalt
Editorial
Titelbild:
Borth-Luftaufnahme
Liebe Leserinnen und Leser,
Dietrich, Behnke, Thönelt
Kristalle aus der Tiefe – Eine Auswahl von Mineralen
aus Kali- und Steinsalzlagerstätten
Seite 6
Werdelmann
Pneumatische Flotation im Bereich
der Salzaufbereitung bei K+S
Seite 16
Müller
Stand der Teufarbeiten am Schacht Konradsberg
der Südwestdeutschen Salzwerke AG
Seite 24
Jacob
Moderne Bunkergestaltung
in den Bergwerken der
K+S Gruppe
Seite 30
Zapp
Projekt zur Gewinnung und Verarbeitung
von Sylvinit im Werk Werra
Seite 40
Impressum
Seite 39
Firmennachrichten
Seite 50
Personalien
Seite 51
leider war es nicht möglich, im letzten Heft alle Vorträge abzudrucken,
die auf der Bergtechnischen Tagung des Kalivereins im Juni dieses Jahres
gehalten wurden. Dies wollen wir in dem jetzt vorliegenden Heft mit der
Hoffnung nachholen, dass durch die Verzögerung nicht zu viel Aktualität
verloren gegangen ist.
Die Augen des Bergmanns leuchten (besonders), wenn es um das Abteufen eines neuen Schachtes geht. Deshalb verdient besondere Beachtung
der Beitrag von Müller über das Projekt der Südwestdeutsche Salzwerke
AG, den neuen Wetter- und Materialschacht Konradsberg abzuteufen. Sein
Bericht lässt die große technische Herausforderung, namentlich bei der
Beherrschung nennenswerter Wasserzutritte erkennen. Der geschilderte
planmäßige und komplikationsfreie Ablauf ist ein großer Erfolg.
Für den Laien eher im Verborgenen blühend, ist der untertägige Bunkerbetrieb ein ganz wichtiger Baustein für den reibungslosen Ablauf eines
Gewinnungs- und Aufbereitungsbetriebes. Jacob schildert eindrucksvoll
die technische/wirtschaftliche Komplexität mit vielen, den Gesamterfolg
bedingenden Einzelkriterien. Er vermerkt zutreffend, dass die erstmals
von Georg Agricola kodifizierte bergmännische Erfahrung zur Bewältigung dessen nicht genügt, vielmehr exakte Analysen und Berechnungen
hinzutreten müssen.
Das von Zapp vorgestellte Sylvinitprojekt hat für das Kaliwerk Werra und
auch für K+S allgemein herausragende Bedeutung. Es ist sehr erfreulich,
dass inzwischen alle von Zapp erwähnten politischen, rechtlichen und
nicht zuletzt auch technischen Hürden 7überwunden werden konnten. Der
bereits laufende Probebetrieb ist ermutigend, so dass mit der Aufnahme
des Vollbetriebs ab Januar 2005 gerechnet werden kann.
Der Beitrag von Werdelmann verdeutlicht, dass es nicht immer richtig
ist, Altes oder Älteres möglichst schnell in dem realen oder virtuellen
Papierkorb zu entsorgen. In neuem technologischen Gewande verspricht
die pneumatische Flotation – wie Werdelmann vorsichtig formuliert
– interessantes, also wohl technisch sinnvolles und wirtschaftlich optimierendes Potential.
Der Salzbergbau ist natürlich in erster Linie ein nüchternes Geschäft.
Er kann aber auch mineralogische Freude bereiten. Dietrich, Behnke und
Thönelt beweisen das mit ihrem Beitrag. Sie beschreiben und erläutern
die wunderbaren Abbildungen mit spürbarer Begeisterung in einer Weise,
die gelegentlich an die Charakterisierung guter Weine erinnert.
Ich bin sicher, dass alle Beiträge Ihre Aufmerksamkeit finden und auch
viele Anregungen vermitteln werden.
Dr. Arne Brockhoff
Kali und Steinsalz Heft 3/2004
5
Forschung und Entwicklung
Kristalle aus der Tiefe – Eine
Auswahl von Mineralen aus
Kali- und Steinsalzlagerstätten
Es werden insgesamt 17 Minerale als Auswahl aus der großen Vielfalt der in
marinen Evaporiten vorkommenden typischen Salzminerale und deren Begleitminerale vorgestellt. Schwerpunkt der Betrachtungen sind Minerale aus der
Lagerstätte des Werra-Revieres. Neben der Beschreibung ihres Vorkommens
und Aussehens sowie Informationen zum Ursprung der Benennung soll die
Darstellung in Farbbildern zeigen, welche zum Teil nur mikroskopisch erkennbare Schätze die Natur bietet, wenn man aufmerksam und genau hinschaut.
Dr. Armin Dietrich,
K+S KALI GmbH,
Werk Werra,
Standort Unterbreizbach
Günter Behnke,
K+S KALI GmbH,
Werk Werra,
Standort Hattorf
Dipl. Geologe
Tobias Thönelt,
K+S Aktiengesellschaft,
K+S-Forschungsinstitut,
Heringen
Einleitung
Schwerpunkt dieses Beitrages sind
Minerale der Kali- und Steinsalzlagerstätte des Werra-Revieres. Ergänzt
wird die Darstellung durch einige
Exponate von anderen Vorkommen.
Über die Bildung der Lagerstätte
ist bereits viel berichtet worden.
Als Stichworte seien hier nur kurz
die so genannte Barrentheorie und
die Umbildungsprozesse in der
Lagerstätte erwähnt. Zur Vertiefung
und zum näheren Studium dieser
Prozesse kann diverse Literatur
herangezogen werden [1-6].
Die Kaliflöze Thüringen und
Hessen werden in Tiefen um
800 m bergmännisch gewonnen
und gehen auf marine Ablagerungen des Zechsteinmeeres (Perm)
zurück.
Es ist nicht unsere Absicht, im
Rahmen dieses Beitrages mineralogisch-geologisches Fachwissen zu
vermitteln. Wir wollen vielmehr
mit Hilfe von Fotos ausgewählter
Einzelkristalle und Mineralstufen
(der Mineraliensammler spricht
von Stufe, wenn es sich um Stücke
mit einer Ansammlung mehrerer
Kristalle handelt) die Aufmerksamkeit auf die – vielfach unbekannte
und unbeachtete – ästhetische Seite
der Kali-Mineralien und der in der
Lagerstätte vorkommenden Begleitminerale lenken. Im krassen Gegensatz zu den gigantischen Ausmaßen
der modernen Abbaumethoden,
bei denen Fördermengen in KiloTonnen gerechnet werden, wollen
wir hier neben Kristallen, die mit
dem unbewaffneten Auge wahrgenommen werden können, auch
auf kleine, oft unscheinbare Details
hinweisen. Es ist der besonderen
Aufmerksamkeit einzelner Bergleute zu verdanken, dass diese kristallinen Schätze geborgen wurden.
Begleitminerale, die aus verarbeitungstechnischer Sicht Probleme
bereiten und als Verunreinigung
gelten, erscheinen dabei in einem
ganz anderen Licht. Manche Mineralstufen zeigen in natürlicher Form
das, was uns bei der Herstellung von
Produkten in den Fabrikbetrieben
je nach Herstellungsprozess als
künstliche Zwischenstufe begegnet.
Als Beispiele seien Leonit oder Pikromerit (bzw. Schönit) bei der Kaliumsulfat-Herstellung genannt.
Große Vielfalt
In Tabelle 1 (S. 14) sind viele der in
deutschen Kali- und Steinsalzlagerstätten gefundenen Minerale mit
Literaturzitat aufgeführt.
Die große Anzahl relativiert sich
ein wenig, wenn man bedenkt, dass
einige Minerale nur sehr selten
– manche gar nur einmal – unter
sehr speziellen Bedingungen, wie
beispielsweise bei Kernbohrungen,
nachgewiesen wurden.
Die Minerale können nach verschiedenen Gesichtspunkten sortiert und unterteilt werden. So ist
beispielsweise die Bildung zweier
Hauptgruppen möglich, wobei eine
die der „typischen“ Salzminerale
(Chloride, Sulfate, Borate) darstellt.
Diese Gruppe kann nach chemischen Gesichtspunkten weiter
untergliedert werden. Die andere
Hauptgruppe umfasst Minerale,
die nicht zur ersten Hauptgruppe
gehören, zum Beispiel Sulfide und
Silicate. Unabhängig davon kann
man die Minerale auch in Gruppen
bezüglich ihrer Entstehung unterteilen. Dies wären zum Beispiel primäre, sekundäre oder auch rezente,
durch menschlichen Einfluss bei
der bergmännischen Gewinnung
entstandene Minerale [10].
Kleine Auswahl
Ungeachtet dieser Klassifizierungen haben wir uns aus der großen
Anzahl bekannter und beschriebener Minerale auf einige wenige, besonders schön ausgebildete
oder ungewöhnliche Mineralfunde
beschränkt. Sensationelle Neubestimmungen, wie der 1979 von
der IMA anerkannte Rokühnit [9],
dessen Entdeckung seinerzeit sogar
von der Bild-Zeitung gewürdigt
wurde, können wir im Rahmen
dieses Beitrages nicht bieten. Wir
erheben hier nicht den Anspruch,
die größten und schönsten je
Abb. 1: Titelzeile von Seite 5 der BildZeitung vom 24. Februar 1979 / Title
of page 5 of Bild-Zeitung from 24th of
february 1979
gefundenen Mineralstufen und
Kristalle zu zeigen. Beim Mineral
Halit ist die Kristallgrotte des Erlebnisbergwerkes Merkers, sowohl was
die Größe der Halit-Einzelkristalle
als auch deren Gesamtwirkung
auf den Betrachter anbelangt, ein
imposantes Beispiel dafür [18, 19].
Zur Theorie ihrer Entstehung und
dem Alter der Grotte ist ein Beitrag
von PIPPIG [20] erschienen.
Auf den folgenden Seiten werden
nun einzelne Minerale in Wort
und Bild vorgestellt. Die typischen
Salzminerale werden außerdem
bezüglich ihrer Entdeckungsgeschichte und Benennung näher
beleuchtet.
Typische Salzminerale
Halit, NaCl
Halit wurde als Mineral erstmals
1847 von GLOCKER beschrieben
und leitet sich vom gr. halos =
Meer ab, da es aus Meerwasser
gewonnen werden kann. Weitere
Bezeichnungen sind „Speise-“ oder
„Kochsalz“ sowie bei bergmännischer Gewinnung „Steinsalz“ [12,
21]. Die meist weißen bis farblosen
Kristalle sind in der Regel würfelig,
selten auch oktaedrisch [12]. Rote
bis braune Verfärbungen werden
durch Eisenoxide, graue durch
Pyrit oder Markasit und schwarze
durch bituminöse Substanzen hervorgerufen [21]. Gelber, blauer oder
violetter Halit weist Gitterdefekte
mit Natrium-Kolloiden auf. Die
Farbwirkung hängt von der Größe
der Kolloide ab. Die blaue oder violette Farberscheinung kann wolkig
im Kristall auftreten oder aber als
zonare Färbung entlang der Flächen nach (100) [10, 13, 22, 23].
Das im Bild unten gezeigte
Halit-Spaltstück stammt aus einer
Störzone, die von vielen Lösungseinschlüssen geprägt ist.
Abb. 2: Halit, blau und violett mit
Lösungseinschluss / Halite, blue and
violet with brine-inclusion, Grube /
Mine: Hattorf-Wintershall, Höhe des
Kristalls / Height of crystal: ca. 6 cm,
Sammlung / Collection: Behnke, Foto /
Picture: Dietrich.
7
Die auf der nächsten Seite abgebildete Halitstufe entstammt einem
Hohlraum, der durch Auslaugung
mit Süßwasser im Rahmen der
bergmännischen Tätigkeiten entstanden ist.
Der im Bild unten gezeigte Kristall stammt aus einem Basaltgang
und zeigt allseitig Endflächen.
Abb. 3: Halit / Halite, Grube / Mine:
Hattorf-Wintershall, Breite des Kristalls / Width of crystal: ca. 2 cm,
Picture: Dietrich.
Sylvin, KCl
Sylvin wurde durch SMITHSON
1823 an Vesuvauswürflingen entdeckt, als Mineral aber erst 1832
von BEUDANT beschrieben und
nach dem berühmten Professor
der Medizin F. DE LE BOE SYLVIUS
benannt [7].
Abb. 4: Sylvin / Sylvite, Grube / Mine:
Hattorf-Wintershall, Bildbreite / Width
of picture: 1,5 cm, Sammlung / Collection: Behnke, Foto / Picture: Dietrich.
Die meist weißen bis farblosen
Kristalle sind würfelig, zeigen aber
häufig Flächen nach (111). Ähnlich wie beim Halit beschrieben,
gehen Verfärbungen auf Eisenoxide oder bituminöse Substanzen
zurück [21].
Die abgebildeten Stufen wurden nach einem CO2-Ausbruch
in dezimetergroßen Hohlräumen
gefunden.
Carnallit, KMgCl3 · 6 H2O
Als Mineral wurde Carnallit zuerst
in Staßfurt gefunden und nach dem
Berghauptmann R. VON CARNALL
benannt, der sich um die Entwicklung des Kalibergbaus verdient
gemacht hat [7].
Verunreinigungen mit Hämatit
können zur Rot- bzw. Braunfärbung
des Carnallits führen. Carnallit
tritt meist in rhombisch dipyramidalen Kristallen auf, während
pseudohexagonal dipyramidale
Kristalle seltener sind [21]. Die
abgebildeten Stufen wurden im
Bereich eines Salzlösungsvorkommens gefunden.
Epsomit, MgSO4 · 7 H2O
Epsomit wurde 1695 durch GREW
aus der Bitterwasser-Quelle zu
Epsom in England isoliert. BEUDANT hat 1832 den Namen Epsomit
ausschließlich für das natürlich
vorkommende Salz eingeführt [7].
Epsomit kommt in farblosen bis
weißen faser- oder säulenförmigen Kristallen vor und verliert
stufenweise an trockener Luft oder
beim Erhitzen das Kristallwasser
[21]. Hierbei treten beispielsweise
Hexahydrit (Sakiit, MgSO4 · 6 H2O),
Starkeyit (MgSO4 · 4 H2O) und Sanderit (MgSO4 · 2 H2O) auf. Umgekehrt
können genannte Hydrate als Ausblühungen (Effloreszenzen) durch
Wasseraufnahme aus Kieserit entstehen [24, 25].
Pikromerit (Schönit),
K2Mg(SO4)2 · 6 H2O
Schönit ist benannt nach dem Bergmeister SCHÖNE, der das Mineral
in Staßfurt-Leopoldshall entdeckte
und das von REICHHARDT schon
1865/66 beschrieben wurde. SCACCHI hatte das gleiche Salz, allerdings synthetisch, aus Salzkrusten
der Vesuvlaven schon 1855 erhalten
und „picromeride“ genannt, dieses
aber nicht in natürlicher Form
nachgewiesen. Erst 1925 und 1933
haben ZAMBONINI und CAROBBI
Schönit in Fumarolen-Absätzen
des Vesuvs gefunden [7]. Der Name
Schönit besitzt insbesondere im
deutschen Sprachraum noch weite
Verbreitung.
Schönit kommt in kurzprismatischen farblosen Kristallen vor.
Er kann an trockener Luft unter
Abgabe eines Teils seines Kristallwassers in Leonit übergehen.
Die dann weißen und undurchsichtigen Kristalle stellen Leonit
dar, tragen aber nach wie vor die
Kristallform des ursprünglichen
Schönits. Hierbei handelt es sich
um eine Pseudomorphose, speziell
eine „Entwässerungspseudomorphose“.
Auf Sammlungsstücken setzt die
Umwandlung von wasserklarem
Schönit in weißen Leonit nach
sehr unterschiedlichen Zeiten ein.
Auf manchen Stufen geschieht
dies rasch nach einigen Monaten,
andere dagegen sind über Jahre
hinweg stabil.
Leonit, K2Mg(SO4)2 · 4 H2O
Leonit wurde um 1893 von NAUPERT und WENSE in Westeregeln
gefunden. Erst 1896 wurde es
Abb. 5: Halit / Halite, Grube / Mine: Hattorf-Wintershall,
Abb. 6: Sylvin / Sylvite, Grube / Mine: Hattorf-Wintershall,
Breite der Stufe / Width of piece: ca. 27 cm, Sammlung /
Breite der Stufe / Width of piece: ca. 6 cm, Sammlung /
Collection: Behnke.
Collection: Behnke.
Abb. 7: Carnallit / Carnallite, Grube / Mine: Hattorf-Winters-
Abb. 8: Carnallit / Carnallite, Grube / Mine: Hattorf-Win-
hall, Breite der Stufe / Width of piece: ca. 23 cm, Sammlung
tershall, Breite des Kristalls / Width of crystal: ca. 5 cm
/ Collection: Behnke.
Sammlung / Collection: Behnke.
Abb. 9: Epsomit (teilweise verwittert) Epsomite (partly lost
Abb. 10: Pikromerit mit Halit / Picromerite with Halite, Grube
crystal water), Grube / Mine: Hattorf Wintershall, Breite der
Stufe / Width of piece: ca. 4,5 cm, Sammlung / Collection:
Behnke
/ Mine: Neuhof-Ellers, Breite des Kristalls / Width of crystal:
ca. 3,5 cm Sammlung / Collection: Behnke / Alle Fotos dieser
Seite / All pictures of this page: Dietrich.
9
von TENNE nach Untersuchungen
an besserem Kristallmaterial aus
Staßfurt-Leopoldshall zu Ehren
von Bergrat LEO STRIPPELMANN
(Generaldirektor des Kaliwerkes
Westeregeln) benannt [7].
Leonit, ein Umwandlungsprodukt der primären Kali- und Magnesiumsalze, kommt häufig zusammen mit Halit, Sylvin, Kainit u. a.
Salzmineralien in meist tafeligen,
farblos bis gelblichen Kristallen
vor.
An feuchter Luft können weiße
Krusten von Umwandlungsprodukten entstehen, bei denen es sich um
Pikromerit handeln dürfte (siehe
auch Anmerkungen unter Pikromerit) [14].
Kainit, [KMgCl(SO4)]4 · 11 H2O
Kainit wurde 1865 in StaßfurtLeopoldshall vom Bergmeister
W. SCHÖNE entdeckt und nach
gr. kainos = „neu, ungewöhnlich“
benannt [7].
Eine Überprüfung der chemischen Formel (in der Literatur auch
noch fälschlich als KMg[Cl|SO4] · 3
H2O bezeichnet) fand 1958 durch
KÜHN und RITTER statt [26].
Kainit tritt meist als kompakte
feinkörnige Masse und nur selten in farblosen, gelben, grauen
oder roten tafeligen und prismatischen Kristallen auf. Begleitminerale sind beispielsweise Carnallit,
Pikromerit, Kieserit, Halit und
Anhydrit [21].
Die abgebildete Stufe wurde nach
einem CO2-Ausbruch gefunden.
Anhydrit, CaSO4
Anhydrit wurde 1794 von PODA
VON NEUHAUS erstmalig von einem
Vorkommen in Hall/Tirol beschrieben. Dies erfolgte allerdings unter
Annahme einer falschen chemi-
schen Zusammensetzung und unter
dem Namen Muriacit, wobei der
Name die Herkunft aus Salzlösung
andeuten sollte (muria=Salzlake).
Die richtige chemische Zusammensetzung wurde von KLAPROTH
1795 ermittelt. WERNER nannte
das Mineral 1800 zunächst Würfelspat und später 1803, um die
Wasserfreiheit gegenüber Gips zu
verdeutlichen, Anhydrit. Für sekundäre, grobkristalline und vornehmlich violette Anhydrit-Vorkommen
alpiner Lagerstätten ist auch heute
noch die Bezeichnung Muriacit
geläufig [7].
Anhydrit tritt meist in derber
Form zusammen mit Halit, Gips
und verschiedenen Kalisalzen auf.
Gut ausgebildete Kristalle sind selten. Sie sind tafelig, mitunter fast
würfelig, und ihre Farbe kann zwischen farblos, weiß, grau, bläulich
oder auch violett variieren [6, 21].
Der im Foto gezeigte, ideal ausgebildete violette Anhydrit-Kristall
wurde in direktem Kontakt zu
einem Basaltgang vergesellschaftet
mit Halit und Pyrit gefunden. Die
intensiv violette Färbung erinnert
an Amethyst.
Coelestin, SrSO4
Coelestin wurde 1798 von WERNER
wegen seiner häufig bläulichen
Farbe nach lat. coelestis = „himmlisch“ benannt. Coelestin kann
neben bläulichen Farbtönen auch
farblos oder gelblich in Form von
faserartigen Kluftfüllungen oder
in dicktafeligen Kristallen vorkommen [21].
Coelestin kommt im Hartsalz des
Werra-Revieres nur selten vor. Die
Stufe mit dem abgebildeten Kristall
wurde 1969 in der Nähe eines Lagerstättenbereiches mit sehr hohem
Sylvingehalt gefunden.
Boracit, Mg3[(Cl, OH)|B7O13]
Boracit wurde 1787 in gut ausgebildeten Kristallen zu Lüneburg
gefunden und 1789 von WERNER
nach dem Borsäuregehalt als solches benannt [7]. Boracit tritt in
zwei Modifikationen auf: Der primäre rhombische -Boracit, der
bei Temperaturen unter 265°C entsteht, tritt in knolligen, feinfasrigen
oder pulvrigen Aggregaten auf
und wird dann auch als Staßfurtit
bezeichnet. -Boracit ist kubisch
und durch sekundäre Bildung bei
Temperaturen über 265°C und
höherem Druck entstanden [21]. Er
tritt in gut ausgebildeten trübweißen bis blass gelb-grünlichen oder
bräunlichen Kristallen mit würfligem oder tetraedrischem Habitus
zusammen mit Sylvin, Halit, Anhydrit und Kieserit auf. Varietäten sind
Eisenboracit (teilweiser Ersatz von
Mg durch Fe) und Ericait (teilweiser
Ersatz von Mg durch Fe und Mn).
Die Kristalle des -Boracit mit
würfligem Habitus zeigen neben
den Flächen nach (100) teilweise
noch Flächen aus der Kombination
des Würfels mit dem Rhombendodekaeder (abgeschrägte Kanten, Fläche
nach (110) und dem Tetraeder (abgeschrägte schräg gegenüberliegende
Ecken, Fläche nach (111) [21].
-Boracit mit tetraedrischem
Habitus zeigt neben den Flächen
nach (111) teilweise auch noch
Flächen aus der Kombination des
Tetraeders mit dem Würfel (abgeschrägte Kanten, Fläche nach (100)
und dem Rhombendodekaeder
(dreifach abgeschrägte Tetraederspitzen) [16, 21].
Erythrosiderit, K2[FeCl5(H2O)]
Erythrosiderit wurde 1872 von
SCACCHI am Vesuvkrater entdeckt
und nach der Farbe und dem Eisen-
Abb. 11: Leonit mit Halit / Leonite with Halite, Grube / Mine:
Abb. 12: Halit auf Leonit pseudomorph nach Pikromerit /
Hattorf-Wintershall, Bildbreite / Width of picture: ca. 17 mm,
Sammlung / Collection: Dietrich.
Halite on Leonite pseudomorphous according to Picromerite,
Grube / Mine: Hattorf-Wintershall, Breite der Stufe / Width
of piece: ca. 7 cm, Sammlung / Collection: Behnke.
Abb. 13: Kainit / Kainite, Grube / Mine: Hattorf-Wintershall,
Abb. 14: Anhydrit / Anhydrite, Fundort / Location: Bernburg,
Breite der Stufe / Width of piece: ca. 3,5 cm, Sammlung /
Bildbreite / Width of picture: ca. 8 mm, Sammlung / Collec-
Collection: Behnke.
tion: Behnke.
Abb. 15: Anhydrit / Anhydrite, Fundort / Location: Unter-
Abb. 16: Coelestin / Celestine, Grube / Mine: Hattorf-Winters-
breizbach, Breite des Kristalls / Width of crystal: ca. 2,5 cm,
hall, Bildbreite / Width of picture: ca. 3,5 mm, Sammlung /
Sammlung / Collection: Bachmann.
Collection: Klee. Alle Fotos dieser Seite / All pictures of this
page: Dietrich.
11
gehalt benannt. 1912 fand SLAVIK
das Mineral als Verwitterungsprodukt auf Rinneit an Sammlungsmaterial [7]. KÜHN vermutete neben
der Bildung von Erythrosiderit auf
Sammlungsmaterial die rezente
Bildung auf freigelegtem Rinneit in
Salzbergwerken [7]. Der abgebildete
Kristall entstand an rinneithaltigem Material, das in Schachtnähe
in unverschlossenen Probenbehältern gelagert wurde. Der in üblicher
Raumluft stark hygroskopische
Rinneit führte zur Durchfeuchtung
der Stücke, an deren Unterseite sich
nach etwa zwei Jahren Erythrosiderit-Kristalle gebildet hatten.
Erst kürzlich wurde das Mineral
Rinneit, das zweiwertiges Eisen enthält, mit seinen Eigenschaften und
negativen Auswirkungen besonders
auf die technische Verarbeitung von
Rohsalzen, die mit Rinneit behaftet
sind, ausführlicher beschrieben
[27]. Insbesondere die negativen
Auswirkungen bei Verwitterung
bzw. Oxidation und Kontakt mit
Wasser wurden aufgezeigt.
Aus ästhetischer Sicht betrachtet,
kann man dem Verwitterungs- bzw.
Oxidationsprodukt des Rinneits,
dem Erythrosiderit, mit seinen
wunderschönen bernsteinfarbenen
bis rubinroten tafel- bis quaderförmigen Kristallen nur Gutes
abgewinnen.
Begleitminerale der Salzminerale
Eine gute Übersicht der im
Hessischen Kalirevier im Kontaktbereich Steinsalz/Basalt gefundenen Mineralien ist von BOSSE
zusammengestellt worden [6]. Ein
Teil der im Folgenden gezeigten und beschriebenen Mineralien stammt ebenfalls aus diesen
Kontaktbereichen.
Dolomit, CaMg(CO3)2
Im Bereich einer großen Basaltzone
mit CO2-Imprägnierung konnten
1992 zahlreiche interessante Minerale, teilweise noch unbestimmt,
gefunden werden. Hierzu gehört
u.a. der abgebildete grünlich-braune Dolomit, der unmittelbar auf
dem Basalt sitzend vergesellschaftet
mit Halit vorkommt.
Pyrit, FeS2
Die oktaedrisch ausgebildeten PyritKristalle wurden neben Pyrit-Pentagondodekaedern im Steinsalz
ebenfalls nahe einer Basaltzone
gefunden. Zu den unmittelbaren
Begleitmineralien zählte auch
gediegener Schwefel.
Schwefel
Gediegener Schwefel tritt wie die
zuvor beschriebenen Minerale im
Bereich von Basaltzonen auf. Vergesellschaftet mit rötlichem Polyhalit
ergibt sich ein reizvolles Farbspiel.
Das abgebildete Stück wurde nach
einem CO2-Ausbruch gefunden.
Der Schwefel schmiegt sich an die
gut ausgebildeten Halit-Kristalle als
Zwickelfüllung an.
Quarz, SiO2
Quarz gehörte ebenfalls zu der beim
Dolomit angesprochenen Paragenese. Neben den aus vielen Einzelin-
Abb. 17: Quarz-Doppelender / Quartz
double-ended crystal, Grube / Mine: Hattorf-Wintershall, Bildbreite / Width of
picture: ca. 1,5 mm, Sammlung / Collection: Behnke, Foto / Picture: Dietrich.
dividuen zusammengewachsenen
Aggregaten konnten auch gut ausgebildete doppelendige Kristalle
geborgen werden, die häufig in
Verbindung mit chalcedonartigen
derben Massen auftraten.
Calcit und Aragonit, CaCO3
Bei einer Kernbohrung unter Tage
wurde mit der Spüllösung dieses
im Grundkörper aus Calcit-Kristallaggregaten bestehende sternförmige Gebilde ausgespült.
Abb. 19: Boracit mit würfeligem Habitus in Anhydrit /
Abb. 20: Boracit mit tetraedrischem Habitus in Anhydrit
Boracite with cubic habit in Anhydrite, Fundort / Location:
Bernburg, Bildbreite / Width of picture: ca. 5 mm, Sammlung
/ Collection: Dietrich.
/ Boracite with tetrahedral habit in Anhydrite, Fundort /
Abb. 21: Erythrosiderit / Erythrosiderite, Grube / Mine: Hat-
Abb. 22: Dolomit mit Halit / Dolomite with Halite, Grube /
Picture: Dietrich.
torf-Wintershall, Bildbreite / Width of picture: ca. 4 mm,
Sammlung / Collection: Behnke.
Mine: Hattorf-Wintershall, Breite der Stufe / Width of piece:
ca. 5 cm, Sammlung / Collection: Behnke.
Abb. 23: Pyrit, oktaedrisch auf Halit / Pyrite, octahedral on
Abb. 24: Schwefel zwischen Halit / Sulphur between Halite,
Halite, Grube / Mine: Hattorf-Wintershall, Bildbreite / Width
of picture: ca. 4 mm, Sammlung / Collection: Behnke.
Grube / Mine: Hattorf-Wintershall, Breite der Stufe / Width
Location: Bernburg, Bildbreite / Width of picture: ca. 4 mm,
Sammlung / Collection: Dietrich.
Abb. 18: Calcit, sternförmig mit Aragonit / Calcite, starshaped with Aragonite,
Grube / Mine: Hattorf-Wintershall, Breite der Stufe / Width of piece: ca. 3 cm,
Aufgrund der für Aragonit typischen Drillingsstruktur dürfte es
sich um eine Paramorphose nach
Aragonit handeln. In den Vertiefungen sitzen mikroskopisch kleine,
auf dem Bild nicht erkennbare
farblose bis beigefarbene AragonitNadeln.
Zusammenfassung
Es wurden insgesamt 17 Minerale
als Auswahl aus der großen Vielfalt der in marinen Evaporiten
vorkommenden typischen Salzminerale und deren Begleitminerale vorgestellt. Schwerpunkt der
Betrachtungen waren Minerale aus
of piece: ca. 6,5 cm, Sammlung / Collection: Behnke. Alle Fotos
dieser Seite / All pictures of this page: Dietrich.
13
Mineral, Synonym
Literatur
Mineral, Synonym
Literatur
Kainit
[5](B), [6], [7], [8](B), [11]
Allenit, Pentahydrit
[6], [7], [8], [11]
Anhydrit, Muriacit
[5](B), [6](B), [7], [8], [10], [11] Kaliborit, Heintzit, Hintzeit [7], [11]
Apatit (Hydroxyl-Apatit)
[6]
Kalistrontit
[11]
Glaserit, Aphthitalit
[6], [7], [11]
Kieserit
[6], [7], [8], [11]
Aragonit
[d. A.]
Koenenit
[6](B), [10](B), [11]
Baeumlerit, Chlorocalcit
[6], [7], [11]
Krugit
[7]
Baryt
[11]
Langbeinit
[6](B), [7], [11]
Bischofit
[6](B), [7], [8], [11]
Leonit
[5](B), [6](B), [7], [8], [14](B)
Blödit, Astrakanit
[6], [7], [8](B), [11]
Löweit
[6], [7], [11]
Boracit
[6](B), [7], [8], [10](B), [11],
Lüneburgit
[7], [11](B)
[16](B), [17](B)
Magnesit
[10], [11]
- Staßfurtit
[7], [10], [11]
Magnetit
[6]
- Ericait
[6](B), [7], [10](B), [11]
Millerit, Haarkies
[6]
Brucit
[11]
Natrolith
[6]
Calcit
[6], [11]
Olivin
[6]
Carnallit
[6], [7], [8](B), [11]
Pikromerit, Schönit
[6], [7], [8], [11]
Chlorit (Amesit, Pennin)
[6], [8](B)
Pinnoit
[7], [11]
Coelestin
[6], [10], [11]
Polyhalit
[5](B), [6], [7], [8], [11]
Danburit
[7], [10], [11]
Pyrit
[6], [8], [10]
Diopsid
[6]
Pyrrhotin, Magnetkies
[6], [8](B)
Dolomit
[6], [11]
Quarz
[10]
Douglasit
[7], [11]
Rinneit
[6], [7], [10], [11], [15]
Epsomit, Bittersalz
[6], [7], [8]
Rokühnit
[6], [9]
Erythrosiderit
[7], [11]
Sanderit
[7]
Eugsterit
[6]
Schwefel, ged.
[6](B), [8](B), [10]
Feldspat
[11]
Sellait
[7], [10], [11]
Galenit, Bleiglanz
[6]
Starkeyit, Leonhardtit
[6], [7], [11]
Gips
[5](B), [6], [8], [10], [11]
Strontiohilgardit
[7], [11]
Glauberit
[6], [11]
Sulfoborit
[7], [11]
Glimmer (z. B. Muskovit,
[6], [11]
Sylvin
[5](B), [6](B), [7], [11]
Biotit, Hydromuskovit)
Syngenit
[6](B), [7], [8](B), [11]
Szájbelyit, Ascharit
[6], [7], [8], [10](B), [11]
Hämatit, Eisenglanz
[6], [8](B)
Halit, Steinsalz
[5](B), [6](B), [8](B), [10](B), [11] Tachyhydrit
[6], [7], [8](B), [11]
[12], [13](B)
Thenardit
[6], [7], [11]
Heidornit
[7], [11]
Titanit, Sphen
[6]
Hexahydrit, Sakiit
[6], [7], [8](B), [11]
Vanthoffit
[6], [7], [11]
Hornblende
[6]
Zirklerit, Fe-Koenenit
[7], [11]
Hydroboracit
[7], [8](B), [11]
Zirkon
[10]
Hydrophilit
[7], [11]
(B) hinter den Literaturzitatenummern bedeutet, dass im Rahmen der zitierten Veröffentlichung auch Bildmaterial
des betreffenden Minerals publiziert wurde.
der Lagerstätte des Werra-Revieres.
Neben der Beschreibung ihres Vorkommens und Aussehens sowie
Informationen zum Ursprung der
Benennung sollte die Darstellung
in Farbbildern zeigen, welche zum
Teil nur mikroskopisch erkennbare Schätze die Natur bietet, wenn
man aufmerksam und genau hinschaut.
Dank
Unser Dank gilt dem K+S-Forschungsinstitut der K+S Aktiengesellschaft für die Möglichkeit zur
Anfertigung analytischer Untersuchungen an einigen Mineralproben
sowie den Herren Bachmann und
Klee für die Überlassung von Sammlungsstücken zur Anfertigung von
Fotos. Unser ganz besonderer Dank
gilt Herrn Gudowius, der uns zahlreiche und wichtige Unterlagen und
archivarische Aufzeichnungen zur
Verfügung gestellt hat, und Frau
Dr. Reitermayer für die Beschaffung
von Literatur.
Literatur
[1] C. Ochsenius, „Die Bildung der
Steinsalzlager und ihrer Mutterlaugensalze unter specieller Berücksichtigung der Flötze von Douglashall in der Egeln’schen Mulde“,
Pfeffer-Verl. Halle, 1877.
[2] R. Kühn, „Der Einfluß mineralogisch-geochemischer Untersuchungen auf die Vorstellung zur
Bildung von Kalisalzlagerstätten“,
Ber. deutsch. Ges. geol. Wiss. B
Miner. Lagerstättenf., 1968, 13-2,
193 und R. Kühn, „Geochemistry
of the German Potash Deposits“,
Geol. Soc. Am., Special Paper 88,
1968, 427.
[3] W. W. Beer, „Kalilagerstätten in
Deutschland“, Kali und Steinsalz,
1996, H1, 12, 18.
[4] A. G. Herrmann, „Grundkenntnisse über die Entstehung der
Salzlagerstätten“, Aufschluss, 1981,
32, 45.
[5] H. J. Hohmann, D. Mehnert (Hrsg.),
„Bunte Salze, weiße Berge“, Ulmenstein-Verlag, Hünfeld, 2004.
[6] P. Bosse, „Salz und Salzmineralien“, Emser Hefte, 1/1990, 11, 2.
[7] R. Kühn, „Die Mineralnamen
der Kalisalze“, Kali und Steinsalz,
1959, 331.
[8] G. Brockt, K.-J. Fritz, K. Stedingk, T.
Witzke, „Die ehemalige Kaligrube
Brefeld bei Staßfurt – Streiflichter
aus einer faszinierenden Welt“,
Mineralienwelt, 2/2001, 12, 15.
[9] R. v. Hodenberg, G. v. Struensee,
„Rokühnite, FeCl2 · 2 H2O, a new
Mineral“, N. Jb. Miner. Mh., 1980,
H3, 125.
[10] R. Kühn, Kali-Symposium 1955,
„Mineralogische Fragen der in den
Kalisalzlagerstätten vorkommenden Salze“, 51–105.
[11] R. Kühn, „Salzmineralien aus niedersächsischen Lagerstätten“, Ber.
Naturhist. Ges., 1972, 116, 115.
[12] „Steckbrief Halit“, Lapis,
11/1992, 8.
[13] W. Lieber, „Farbzonen in Kristallen: Beobachtungen im Mineralreich“, Lapis, 1/1993, 43.
[14] „Steckbrief Leonit“, Lapis,
3/1987, 7.
[15] J. D´Ans, H. E. Freund, „Versuche zur geochemischen Rinneitbildung“, Kali und Steinsalz, 1954,
H 6, 3.
[16] K. L. Weiner, „Kristallformen
– Folge 8: Kombinationen kubischer
Kristallformen“, Lapis, 6/1977, 24.
[17] S. Schellhorn, „Bernburg – eine
unterirdische Welt aus Salz“, Lapis,
12/1993, 7.
[18] G. Jahn, „Vom Salz der Erde“,
Aufschluss, 1996, 47, 99.
[19] N.N., „Sensation: Metergroße
Steinsalz-Kristalle in thüringer
Bergwerk“, Lapis, 9/1991, 7.
[20] M. Pippig, „Über das Vorkommen einer Kristallsalzschlotte im
Kalibergwerk Merkers“, Kali und
Steinsalz, 1992, H1/2, 11, 2.
[21] H. J. Rösler, Lehrbuch der Mineralogie, 2. Auflage, VEB Deutscher
Verlag der Grundstoffindustrie,
Leipzig 1981.
[22] C. A. Baar, R. v. Hodenberg, R.
Kühn, „Gelbes lichtempfindliches
Steinsalz von Esterhazy/Saskatcheswan und gelber, lichtempfindlicher
Boracit von Lehrte/Niedersachsen“,
Kali und Steinsalz, 1971, 13, 461.
[23] P. Sonnenfeld, „The color of rock
salt – a review“, Sedimentary Geology, 1995, 94, 267.
[24] J. Leonhardt, W. Berdesinski, „Über
Effloreszenz des Kieserits in Salzbergwerken“, Z. Anorg. Allg. Chem.,
1951, 265, 284.
[25] R. v. Hodenberg, R. Kühn, „Zur
Kenntnis der Magnesiumsulfathydrate und der Effloreszenzen des
Kieserits von Hartsalzen, Kali und
Steinsalz, 1967, H 10, 4, 326.
[26] R.Kühn, K. H. Ritter, „Der Kristallwassergehalt von Kainit und von
Löweit“, Kali und Steinsalz, 1958,
2, 238.
[27] P.-M. Beier, „Das Mineral Rinneit:
Vorkommen, Eigenschaften, Analytik und Abtrennung“, Kali und
Steinsalz, 2004, H 1, 36.
Tabelle 1: Minerale der deutschen Kali- und Steinsalzlagerstätten / Minerals of german potash- and rocksalt deposits
15
Technik und Anwendung
Pneumatische Flotation
im Bereich der Salzaufbereitung bei K+S
Abb. 1: Pneumatische Kieseritflotation auf dem Standort Hattorf / Pneumatic flotation of kieserite at the production
Dipl.-Ing. Jens Werdelmann
Leiter Aufbereitung
K+S-Forschungsinstitut, Heringen
K+S Aktiengesellschaft
Ältere rührerlose, d.h. so genannte pneumatische Flotationsmaschinen konnten sich
zur Mineralaufbereitung in der Vergangenheit
nicht überzeugend gegen die Rührwerksflotation durchsetzen. Trotz eines grundsätzlich
vorteilhaften Prinzips unterlag die pneumatische Flotation häufig im Punkt Robustheit. Im Verlauf der letzten 15 Jahre gab
es zunehmend Beispiele dafür, dass neuere
Ausführungen der pneumatischen Flotation
gegenüber Rührwerksmaschinen bevorzugt
werden. Der verbesserte Stand der pneumatischen Technik in Verbindung mit geplanten
Investitionen zum Ausbau und Ersatz von
Flotationsbetrieben gab Anlass, moderne
Ausführungen dieser Technologie auf ihr
Potential hin zu prüfen.
site Hattorf.
Bedeutung der Flotation
Innerhalb der K+S-Gruppe wird
die Flotation ausschließlich auf
den Produktionsstandorten der
K+S KALI GmbH angewendet. Jährlich stellt die K+S KALI GmbH im
Rahmen der Sylvin- und Kieseritgewinnung Flotationsprodukte im
Maßstab von Millionen Tonnen her.
Mit umgerechnet 3,6 Mio. Tonnen
K2O in 2003 nimmt die K+S KALI
GmbH eine Spitzenposition unter
den größten Kaliproduzenten der
Welt ein. Insgesamt wurden in 2003
39,1 Mio. Tonnen Kali-Rohsalze
gefördert und zu 7,8 Mio. Tonnen
Kali- und Magnesiumprodukten
aufbereitet. An diesem Ergebnis
haben Flotationsprozesse einen
ganz erheblichen Anteil [1]. Entsprechend groß ist natürlich auch die
Bedeutung des Verfahrens. Dabei ist
das Verfahren nicht ausschließlich
nur bedeutsam im Hinblick auf die
Herstellung von Produkten, sondern auch im Hinblick auf die Maxime, dies möglichst kostengünstig,
ressourcen- und umweltschonend
zu tun. Beispiel dafür ist die Umstellung der Aufbereitung auf Standorten des Verbundwerkes Werra der
K+S KALI GmbH von Waschprozess
auf Flotation. Ein Überschuss an
Prozesslösungen konnte dadurch
erheblich reduziert werden.
Aufgrund des hohen Stellenwertes der Flotation in der Salzaufbe-
reitung entwickelte sich neben
der Verfahrenstechnik auch das
spezielle Wissen zu einer Kernkompetenz.
Besonderheiten der Salzflotation
Etwa in der Mitte des letzten Jahrhunderts wurden die Meilensteine
zum Verständnis und wirtschaftlichen Machbarkeit der Salzflotati-
Abb. 2: Produktionsstandorte in Deutschland mit Flotationsprozessen / Produc-
tion sites in Germany with flotation processes.
17
die Anwendung der Rührwerksflotation vor. Bereits Anfang 1990
wurde pneumatische Technologie
zur großtechnischen Kieseritflotation im Werk Hattorf eingeführt
(Abb. 1). Ferner erfolgt auch schon
seit 2001 eine Anwendung der
pneumatischen Sylvinflotation im
Werk Sigmundshall.
Abb. 3: Pneumatische Trennzelle zur Kieseritflotation / Separator for pneumatic
flotation of kieserit.
on gesetzt. Die wertvollen Arbeitsergebnisse auf dem Gebiet der
Salzaufbereitung zu dieser Zeit
bilden die Grundlagen, auf deren
Basis das hohe Niveau heute typischer verfahrenstechnischer wie
betriebswirtschaftlicher Kennziffern entwickelt wurde. Die Flotation leichtlöslicher Salzminerale
in entsprechenden Salzlösungen
stellt besondere Anforderungen an
die Beherrschung dieses Verfahrens
[2]. Dies gilt in zunehmendem Maße
unter dem Aspekt geschlossener
Lösungskreisläufe und vor allem
kostenreduzierender Maßnahmen.
Im Hinblick auf kostensparende
Maßnahmen wurde bereits auf die
Anwendung der pneumatischen
statt der konventionellen Flotation
mit Rührwerkszellen hingewiesen
[1]. Voraussetzungen des Betriebs
dieser alternativen Technik bilden
die Randbedingungen von Standorten der K+S KALI GmbH mit Flotationsanlagen. Die Randbedingungen werden grundlegend definiert
durch die Komposition des Rohsalzes zum einen, zum anderen aber
auch durch die standortspezifische
Einordnung des Flotationsverfahrens in der gesamten Prozesskette.
Standorte mit Flotation
Die K+S KALI GmbH mit Sitz der
Unternehmensleitung in Kassel
betreibt auf 6 von insgesamt 7 Produktionsstandorten Flotationsprozesse (Abb. 2). Pauschal ist die Rohsalzsituation auf jedem Standort
verschieden: Das Werk Zielitz bei
Magdeburg verarbeitet als einziges
Werk ausschließlich Sylvinit; die
Sylvinitaufbereitung des Werkes
Sigmundshall bei Wunstorf wurde
2002 um eine Hartsalzverarbeitung
erweitert; die Standorte des Verbundwerkes Werra im Raum Philippsthal und das südlichste Werk
Neuhof-Ellers bei Fulda bereiten
Hartsalz auf. Neben den genannten
Hauptmineralen prägen zudem
noch verschiedene Nebenminerale die standortspezifischen Randbedingungen. Nebenminerale sind
im Wesentlichen Langbeinit, Anhydrit und vor allem auch Carnallit.
In den Flotationsbetrieben herrscht
Standortspezifische
Randbedingungen zur Flotation
Das Rohsalz wird nur im Werk
Zielitz direkt mittels Flotation
verarbeitet. Bei den übrigen Standorten ist die Flotationsaufgabe eine
Restfraktion anderer Aufbereitungsprozesse. So wird beispielsweise auf
Standorten des Verbundwerkes Werra eine Hartsalzfraktion über einen
Heißlösebetrieb von Sylvin und
anschließend erst mittels Flotation
(Abb. 1) von Kieserit entwertet. Ein
anderer Upstream-Prozess, der zur
Hartsalzaufbereitung weltweit nur
in der K+S KALI GmbH eingesetzt
wird, ist die elektrostatische Aufbereitung (ESTA). Über die ESTA
wird das Rohsalz von Kieserit entwertet. Eine nach ESTA anfallende
Hartsalzfraktion bildet die Aufgabe
einer Sylvinflotation. Die Restfraktionen von Heißlösebetrieb und
ESTA gelangen noch heiß in die
jeweilige Flotation und bedingen
entsprechend hohe Flotationstemperaturen.
Hohe Temperaturen setzen bei
der Sylvinflotation die Wirksamkeit
von Tensiden (Sammler, Schäumer)
herab, die zur Ausbildung des Selektionsmerkmals, die unterschiedliche Benetzbarkeit, angewendet
werden. Neben dem Temperatureinfluss wirkt sich insbesondere auf
die Selektivität der Flotation auch
die Anwendung einer unselektiv
hydrophobierenden Konditionie-
rung im Rahmen der ESTA aus,
die für den Sortiererfolg dort aber
unabdingbare Voraussetzung ist.
Neben Prozesstemperatur und
Vorkonditionierung ergeben sich
andere standortspezifische Randbedingungen durch die Zusammensetzung der Traglösung. Die
Verhältnisse im wässrigen Viersalzsystem (KCl, NaCl, MgCl2, MgSO4) im
Rahmen der Hartsalzaufbereitung
sind dabei besonders komplex. Die
Bedingungen auf verschiedenen
Standorten können diesbezüglich
trotz vergleichbarer Hartsalzverarbeitung sehr unterschiedlich ausfallen. Wichtig ist ein günstiges
Verhältnis von gelöstem MgSO4
und MgCl2 in sylvin- und halitgesättigten Traglösungen, welches
idealerweise Betriebsbedingungen
der Flotation bei Doppelsalzsättigung gewährleistet.
Geringe MgCl2-Gehalte und eine
hohe MgSO4-Nachlöserate können
zu einer massiven Glaseritkristallisation führen. Dagegen ist bei
einem hohen MgCl2- und MgSO4Spiegel im Bereich der Leonitsättigung zwar nicht mit einem Anfall
störender Doppelsalzmengen in
größerem Ausmaß zu rechnen,
jedoch nimmt die Selektivität der
Sylvinflotation in Abhängigkeit
von hohen MgCl2-Gehalten in der
Traglösung stark ab [3]. Der Anteil
von gelöstem MgCl2 korrespondiert
mit der Carnallitmenge im Rohsalz.
Carnallit ist damit sozusagen ein
Leitmineral für das Ausmaß des
Flotationserfolges. Die Mineralkomposition der Salzlagerstätten ist
naturgegeben. Daher haben bereits
die untertägigen logistischen Leistungen zur Vergleichmäßigung
der Mineralphasen eine große
Bedeutung für die übertägige Aufbereitung.
Vorteile einer
pneumatischen Flotation
Die oben skizzierten Randbedingungen beeinflussen vor allem
die Mikroprozesse der Flotation,
insbesondere die Tensidaktivität
und Sammleradsorption. Sie bilden
ganz entscheidend die physico-chemischen Grenzen, die unabhängig
von der Wahl des Prinzips alternativer Flotationsapparate sind. Mit der
Wahl des Flotationsapparates können jedoch maßgeblich makroskopische Prozesse beeinflusst werden.
Verfahrenstechnisch als auch wirtschaftlich interessant sind dabei
Prozesse wie die sekundäre Anreicherung über die Schaumphase,
ein energieeffizienter Korn-BlaseHaftvorgang oder das Ausbringen
grober Körnungen. Die Größenordnung kritischer Korngrößen
liegt bei der Salzflotation oberhalb
eines Millimeters. Als optimal gilt
der Bereich zwischen 0,8 mm und
0,2 mm. Fraktionen kleiner 0,2 mm
sedimentieren in wirtschaftlichen
Apparategrößen nur mäßig und
werden daher anteilig auch unselektiv mit dem Schaumprodukt
ausgetragen. In pneumatischen
Flotationsapparaten herrschen vor
allem im Hinblick auf ein hohes
Grobkornausbringen in der Regel
günstige hydrodynamische Verhältnisse, d. h. geringe Scherkräfte
und ein zur Schaumphase gerichteter Strömungsvektor. Dies dürfte
theoretisch die Stabilität bzw. den
Austrag von Korn-Blase-Aggregaten
mit groben Körnungen begünstigen. Ein weiterer Vorteil pneumatischer Flotationsapparate gegenüber Rührwerkszellen betrifft den
Energieaufwand: Um ein Versanden
der Apparate zu verhindern, muss
in Rührwerkszellen der Feststoff in
der Schwebe gehalten werden. Ein
Energiebeitrag zur Suspendierung
muss dagegen bei der pneumatischen Flotation nicht geleistet
werden.
Anwendungen pneumatischer
Flotation bei K+S
Pneumatische Flotation wird in der
K+S KALI GmbH auf dem Standort
Hattorf zur Kieseritflotation und
auf dem Werk Sigmundshall zur
Sylvinflotation großtechnisch eingesetzt. Beide Anlagen arbeiten
im Cleaner-Scavenger-Betrieb, d.
h. eine erste Trennstufe liefert
Bestqualität, eine zweite Stufe flotiert den Rückstand der ersten
Stufe nach. Die Ergebnisse dieser
Betriebsart belegen die Eignung
des Verfahrens zur Abtrennung
staubfeiner Verunreinigungen bei
hohem Wertstoffausbringen. Die
Kieseritflotation des Werkes Hattorf (Abb. 3) ist eine Eigenentwicklung [4]. Mit dieser Einrichtung
wird ein Kornspektrum mit einem
d50 von etwa 150–200 µm verarbeitet. Die Anreicherung von 24 %
Kieserit in der Aufgabe auf 91 % im
Abb. 4: Betrieb einer Imhoflot zur
pneumatischen Sylvinflotation / Ope-
rating Imhoflot for pneumatic sylvine
flotation.
19
Konzentrat gelingt mit Werten für
das Kieseritausbringen von größer
90 %. Feinste Nebenminerale (Steinsalz, Anhydrit) werden sehr selektiv
abgetrennt.
Kieserit ist mit einer Härte nach
MOHS von 3,5 im Vergleich zu
Sylvin mit 2,0 ein vergleichsweise
hartes Mineral. Die entsprechend
hohe Abrasion in trübeführenden
Einrichtungen stellt besondere
Anforderungen an Werkstoffe und
insbesondere an Ausführungen
verschleißarmer Begaser [5].
Als nachteilig kann die Gerätekomplexität, gemessen an der
Vielzahl der Begaser pro Zelle (Abb.
3), empfunden werden. Die große
Anzahl der Begaser und der damit
einhergehende kleine geometrische
Maßstab hat aber durchaus ein verfahrenstechnisches Argument: Zum
Betrieb gerade von selbstansaugenden Begasern für die Flotation
wird ein Flüssigkeitsstrahl erzeugt.
Praktisch nur am Umfang dieses
Flüssigkeitsstrahles wird Arbeit zur
Zerscherung von Gas auf geeignete
Blasengrößen verrichtet. Die Querschnittsfläche des Strahls steigt
mit einem Scale-up quadratisch,
der Umfang aber nur linear zum
Durchmesser an. Das bedeutet, dass
die Effizienz der Gasdispergierung
aufgrund dieses Aspektes nach
einer Maßstabsvergrößerung stark
abnehmen kann.
Erfahrungen hinsichtlich Ergänzung
bestehender Anlagen
Die großtechnischen Ergebnisse der
oben erwähnten Kieseritflotation
belegen die Eignung des Verfahrens
für den Cleaner-Scavenger-Betrieb
(Abb. 6b) zur Abtrennung staubfeiner Verunreinigungen bei hohem
Wertstoffausbringen. Der Bedarf
Abb. 5: Einfluss der sekundären Anreicherung auf den Anteil von Gangart im
Schaumprodukt / Influence of secondary
enrichment on fractions of gangue in
concentrate.
an einem solchen Verfahrenserfolg
ergab sich im Rahmen eines Ausbaus
des Werkes Sigmundshall um eine
Hartsalzaufbereitung. Vor dem Ausbau wurde ausschließlich Sylvinit
verarbeitet. Heute werden Sylvinit
und Hartsalz parallel aufbereitet.
Im Rahmen des Ausbaus musste die
Flotation von der Verarbeitung des
Sylvinits auf die Entwertung einer
Hartsalzfraktion von Sylvin umgestellt werden. Diese Hartsalzfrakti-
on fällt nach Aufbereitung mittels
ESTA an und bildet zusammen
mit verschiedenen Staubfraktionen
< 0,2 mm die Flotationsaufgabe.
Die staubfeinen Fraktionen fallen
notwendigerweise im Rahmen der
ESTA an. Angesichts von Wertstoffgehalt und -menge müssen diese
Stäube in der Flotation mitverarbeitet werden – mit dem eingangs
schon erwähnten Nachteil, also
einer Einschränkung der Prozessselektivität.
Für ein Flotationsprodukt der
Kaliaufbereitung ist ein Wertstoffäquivalent von 60 Massenprozent
K2O (rd. 95 % KCl) Standard. Dieses
Wertstoffniveau wird allerdings
nicht unmittelbar nach der Flotation erreicht, sondern erst nach
einem anschließenden Löseverfahren, einem so genannten Deckprozess. Über diesen Prozess erfolgt
die gezielte Aufkonzentrierung von
Wertstoff durch Einstellung einer
an Nebenmineralen untersättigten Decklösung. Leitmineral ist
hier Halit. Kieserit kann aufgrund
einer trägen Lösekinetik nur in
Abb. 6: Beipiele zu Fahrweisen mit pneumatischer Flotation / Examples of ope-
ration modes for pneumatic flotation machines.
Abb. 7: Kaliprodukt typischer Qualität,
auch nach pneumatischer Flotation /
Potash of typical quality, also with pneumatic flotation.
sehr eingeschränktem Umfang aufgelöst werden. Daher hängt die
Herstellung eines Flotationsproduktes mit obiger Qualität ganz
entscheidend vom Flotationserfolg
ab. Entsprechend interessant war
das Potential einer Ergänzung der
Rührwerksflotation des Werkes Sigmundshall um eine pneumatische
Nachreinigungsstufe. Die halbtechnischen Versuche dazu wurden
sowohl mit Hartsalzfraktionen des
Werkes Sigmundshall wie auch
mit dem ähnlichen Stoffsystem
des Schwesterwerkes Neuhof-Ellers
(Abb. 7) durchgeführt. Im Rahmen
der Versuche gelang es durch
Ausschöpfung von Möglichkeiten
der sekundären Anreicherung insbesondere den Anteil von Kieserit
auf Sollwerte einzustellen (Abb.
5). Für die Versuche zur pneumatischen Flotation kamen Pilotanlagen der Firmen Allmineral, KHD
und Maelgwyn Mineral Services zur
Anwendung.
Erfahrungen hinsichtlich Ersatz
bestehender Anlagen
Die Eignung pneumatischer Flotationsmaschinen für den vollständigen Ersatz von Rührwerksmaschinen mehrstufiger Cleaner-Betriebe
wurde im halbtechnischen Maßstab
geprüft. Dabei wurde der Stand der
Technik bzgl. vertikaler wie auch
horizontaler Bauweisen (G-Zelle)
pneumatischer Flotationsmaschinen berücksichtigt. Bei einer vertikalen Bauweise wird die belüftete
Trübe von oben einem Trenngefäß
aufgegeben. Der Rückstand wird am
Gefäßboden abgezogen. Merkmal
typischer Ausführungen ist zudem
ein konischer Verdrängungskörper, mit dem der Schaumaustrag
beeinflusst werden kann. Der horizontalen Bauweise wird die belüftete Trübe tangential aufgegeben.
Die Flotation und Sedimentation
erfolgt im Fliehkraftfeld.
Der Ersatz von Rührwerksflotation durch pneumatische Technik
ist im untersuchten Fall aufgrund
von Betriebskostenvorteilen sehr
interessant, wenn die alternative
Aufbereitung einstufig (Abb. 6a),
bei gleichwertigem Sortierergebnis
und ohne Einfluss des Ersatzes auf
die Nebenprozesse gelingt. Ein einschränkender Faktor bzgl. Nebenprozesse kann z. B. ein Mehrbedarf
an Traglösung zur Verdünnung der
Flotationsaufgabe sein: Kann der
Mehrbedarf an Traglösung nicht
durch die vorhandenen Mittel
(Klärung) zur Aufbereitung der
Lösung gedeckt werden, müsste
auch in diese Nebenprozesse kostenintensiv investiert werden. Eine
Verdünnung der Flotationsaufgabe
ist für den Fall notwendig, wenn
Schaumprodukte der Flotation
(Konzentrate) aufgrund einer sehr
stabilen Schaumkonsistenz nicht
ausreichend schnell entlüften und
daher mehrphasige Trüben verpumpt werden müssen.
Abb. 8: Versuchsergebnisse zur Anwendung vertikaler und horizontaler Bauarten pneumatischer Flotation / Results after applying pneumatic flotation with
vertical and horizontal construction.
21
Abb. 9: Vergleich von Ergebnissen einer großtechnischen Rührwerksflotation
zeigt konkurrenzfähige Lagen der
pneumatischen Flotationsergebnisse (pneuexp) vs. großtechnische
Rührwerksflotation (mechexp) im
Zielbereich zwischen 50 und 60 %
Massenausbringen. Auch das Ergebnis einer Regressionsanalyse zum
Ausgleich der einzelnen Arbeitspunkte in Form einer Flotationskurve (pneucalc, mechcalc) liefert
keinen signifikanten Unterschied
der Sortierergebnisse. Die Grundlage der Regressionsanalyse ist eine
Formulierung der Flotationskinetik
vom Ansatz
und einer pneumatischen Pilotanlage / Comparison of results from an industrial
mechanical flotation and a pneumatic pilot plant.
Dass gleichwertige Sortierergebnisse mittels pneumatischer
Flotation gegenüber einem Nachreinigungsbetrieb mit konventioneller Rührwerksflotation möglich
sind, vermittelt Abb. 9 für Einsatzstoffe des Werkes Neuhof-Ellers.
Die Bemusterung der großtechnischen Rührwerksflotation lieferte
ein relativ breites Spektrum an
Betriebsergebnissen. Um diesen
Bereich auch mit einer pneumatischen Pilotanlage vertikaler
Bauart abzudecken, wurde eine entsprechende Vielzahl unterschiedlicher Lagen der Versuchsergebnisse
in obigen Diagrammen erzeugt.
Hauptparameter mit entsprechendem Einfluss war vor allem die
Schaumhöhe. Dieser Parameter ist
allerdings bzgl. Konzentratqualität
nur begrenzt wirksam: Bei geringen
Höhen wird nur das Schaumprodukt mit der größten Verweilzeit
ausgetragen. Dieses Fließprofil
(Pfropfenströmung) ist ideal im
Hinblick auf definierte Verhältnisse
der so genannten sekundären Anreicherung. Ab bestimmten Schaumhöhen stellen sich diesbezüglich
ungünstige Verhältnisse ein (Abb.
9), und zwar mit der Wirkung, dass
bei geringem Massenausbringen
schlechtere Konzentratqualitäten
erzielt werden als bei größerem
Massenausbringen, (pauschal gilt
bei Sortierverfahren: Je geringer
das Massenausbringen desto besser die Konzentratqualität). Zur
Erklärung der Ursache obiger Wirkung können folgende beobachtete
Umstände herangezogen werden:
Ab einer kritischen Schaumhöhe
bahnt sich relativ junger Schaum
in Gefäßwandnähe seinen Weg zum
Überlauf. Ältere Schaumfraktionen
werden in Richtung Gefäßmitte
verdrängt und bilden fließträge
Nester, die mit der Zeit absinken,
in der Trübe dispergieren und in
den Rückstand separieren. Letzteres
geschieht zwangsläufig, da praktisch keine Möglichkeit der Rekontaktierung der Partikeln mit Luftbläschen im Zuge einer einstufigen
pneumatischen Flotation besteht.
Wie groß das Ausmaß der Wirkung
von Schaumhöhe und anderer
freier Prozessparameter ist, hängt
vom jeweiligen Stoffsystem ab und
kann diesbezüglich ganz unterschiedlich ausfallen. Die Abb. 9
bzw. in integrierter Form für das
Ausbringen der Masse m einer
Komponente i in das Konzentrat
nach der Zeit t
Darin wird mit i eine Unterteilung
der Gesamtmasse m0 in Klassen
unterschiedlich schnell flotierender Fraktionen (Aktivitätsklassen)
vorgenommen. Die Aktivität der
jeweiligen Klasse wird mit einer
Geschwindigkeitskonstanten ki definiert. Im Rahmen der Anwendung
dieses Modells hat sich gezeigt,
dass eine Unterteilung in nur drei
Aktivitätsklassen bereits eine ausreichende Flexibilität der Regressionskurve mit guter Korrelation
der Ergebnisse gewährleistet.
Im Werk Zielitz reichte die Wirkung freier Prozessparameter während des Betriebs einer einstufigen
wie auch zweistufigen Fahrweise
(Abb. 6a bzw. 6c) nicht aus, um
Sortierergebnisse im Sollbereich
zu erzielen (Abb. 8). Die Ergebnisse
mit einer Pilotanlage IMF 14 der vertikalen Bauweise (Maelgwyn Mineral Services, Gefäßdurchmesser:
1,4 m) lagen mit vergleichsweise
hohem Anteil der Nebenminerale
am Konzentrat im Bereich großer
Werte für das Massenausbringen.
Im Gegensatz dazu belegen die
ersten Ergebnisse einer Studie zum
Einsatz einer horizontalen Bauart
(G-Zelle) eine gute Konzentratqualität, allerdings mit relativ geringem
Massenausbringen. Das Produkt
der G-Zelle fiel verhältnismäßig
feinkörnig an, so dass der Mengeneffekt durch das Fehlen gröberer
Fraktionen erklärt werden kann.
Da besonders gröbere Fraktionen
im Spektrum < 1 mm noch mit
Nebenmineralen verwachsen sind,
ergibt sich eine Begründung des
Qualitätseffektes. Im Rahmen der
Möglichkeiten dieser ersten Studie
konnten die Verhältnisse bezüglich
Grobkornausbringen im Hinblick
auf ein Sollergebnis (Abb. 8) nicht
verbessert werden. Ein gutes Grobkornausbringen weisen dagegen
Ergebnisse von Untersuchungen
anderer Anwendungsmöglichkeiten einer pneumatischen Flotation
der vertikalen Bauweise aus. Die
Abb. 10 zeigt das Resultat einer
Fahrweise gem. Abb. 6b für die
zweite Stufe. Aufbereitet wurde
eine Mittelgutfraktion aus dem
Flotationsbetrieb des Werkes Neuhof-Ellers. Das Ergebnis belegt ein
gutes Ausbringen von Grobkorn bis
1,5 mm und weist damit auf ein
Potential dieser Ausführung einer
pneumatischen Flotation für den
Einsatz im Rahmen einer Vorflotation von Hartsalz hin, z. B. als
Scavenger-Flotation.
Ausblick
Der K+S KALI GmbH steht auf Basis
der Erfahrungen mit eigenen und
neueren Entwicklungen zur pneumatischen Flotation ein umfangreiches Know-how zur Beurteilung
des Potentials dieses Verfahrens im
Rahmen der Salzaufbereitung zur
Verfügung. Dabei konnte zwar kein
Leistungsvermögen der pneumatischen Flotation vom Ausmaß einer
revolutionierenden Technik herausgearbeitet werden, der Stand der
Abb. 10: Ergebnisse zur Flotation von Grobkorn mit einer zweistufigen pneumatischen Flotation vertikaler Bauweise / Results from operating a 2-phase pneumatic
flotation with vertical construction to float coarse fractions.
pneumatischen Technik bietet aber
aus heutiger Sicht bei bestimmten
Voraussetzungen durchaus ein
interessantes Potential für zukünftige Verwendungen.
Literatur:
[1] G. Ciernioch, Neuere Entwicklungen auf dem Gebiet der Flotation,
Kali und Steinsalz 1997, 12(6), 208
– 213.
[2a] A. Singewald, Zum gegenwärtigen Stand der Erkenntnisse in
der Salzflotation, Teil 1: Diskussion
über Struktureinflüsse auf die
selektive Flotation, Chemie Ingenieur Technik 1961, 33(5), 376 – 393.
[2b] A. Singewald, Zum gegenwärtigen Stand der Erkenntnisse in der
Salzflotation, Teil 2: Minerallöslichkeit, Sammler- und Mineralstruktur
bei der selektiven Flotation, Chemie
Ingenieur Technik 1961, 33(8), 558
– 572.
[2c] A. Singewald, Zum gegenwärtigen Stand der Erkenntnisse in der
Salzflotation, Teil 3: Einfluß von
pH-Wert, Lösungs-Ionen und Grenzflächenpotentialen auf den Flotationsvorgang, Chemie Ingenieur
Technik 1961, 33(10), 676 – 688.
[3] H. Köhler, W. Kramer: Beitrag
zu Problemen der Aufbereitung
carnallithaltiger Sylvinite durch
Flotation. Neue Bergbautechnik,
16 Jg., Heft 11, November 1986, S.
430 – 433.
[4] Kali und Salz GmbH, Verfahren
und Vorrichtung zur rührerlosen
Flotation von Stoffen mit geringem
Hydrophobierungsgrad und/oder
geringer Stabilität im Schaumverband, insbesondere von Salzgemengen DE 44 16 261 C1, 1995 (J. Götte;
H. Schnez; A. Singewald).
[5] Kali und Salz GmbH, Vorrichtung
zum Begasen von Flüssigkeiten und
Suspensionen, DE 199 50 600 C2,
1999 (J. Werdelmann; E. Filbry).
23
Stand der Teufarbeiten am Schacht
Konradsberg der Südwestdeutschen
Salzwerke AG
Vortrag bei der Bergtechnischen Tagung des Kalivereins e.V. am
4. Juni 2004 in Hannover (in gekürzter Fassung wiedergegeben)
Dipl.-Ing. Thomas Müller,
Südwestdeutsche Salzwerke AG,
Heilbronn
Die Südwestdeutsche Salzwerke AG
betreibt am Standort Heilbronn
mit einer Jahresrohsalzfördermenge von über 3,5 Mio. t eines der
leistungsstärksten Steinsalzbergwerke Europas. Die flachgelagerte
Lagerstätte im Mittleren Muschelkalk wird in zwei Scheiben mit
einer Bauhöhe von bis zu 12 m im
Kammerfestenbau abgebaut.
Das ca. 11 km2 große untertägige
Grubengebäude, in dem neben den
Abbaurevieren auch eine Untertagedeponie betrieben wird, und
das über eine Strecke verbundene
Nachbarbergwerk Kochendorf sind
wettertechnisch als eine Einheit zu
betrachten. Der 1885 abgeteufte
Schacht HEILBRONN sowie der
1899 fertig gestellte Schacht KÖNIGWILHELM II in Bad FriedrichshallKochendorf sind dabei einziehend.
Der 1972 abgeteufte Schacht FRANKEN ist alleiniger ausziehender
Wetterschacht.
Die räumliche Entfernung zwischen der nordwestlichen Abbaufront und dem Schacht Franken
beträgt in einfacher Weglänge
ca. 8 km und wird sich in der
Zukunft durch den nach Nordwesten fortschreitenden Abbau weiter
erhöhen.
Mit der Erteilung des Planfeststellungsbeschlusses zur Erweiterung
der Untertagedeponie Heilbronn im
Jahre 1998 waren zusätzliche wettertechnische Aufgabenstellungen
zu erfüllen. Insbesondere musste
Punkt 10.4.1.3 der TA Abfall eingehalten werden, der vorsieht, in
einem Bergwerk, in dem Abfälle
abgelagert werden und gleichzeitig
Mineralgewinnung stattfindet, den
Deponiebereich gegen den Gewinnungsbetrieb durch eine ausreichende Sicherheitsfeste zu trennen.
Dafür war im Grubengebäude eine
100 m mächtige Sicherheitsfeste
zu belassen, die nur an einer Stelle
durchörtert werden durfte und
in diesem Bereich eine Breite von
200 m aufweisen muss.
Die wettertechnische Umsetzung
dieser Vorgabe und der fortschreitende Salzabbau in nordwestlicher
Richtung verstärkten zwangsläufig die Überlegungen über einen
neuen Zugang zum Bergwerk. In
ersten Konzeptplanungen wurden
insbesondere wegen der geringen
Teufenlage von 220 m die Varianten
Schrägschacht oder Seigerschacht
gegenübergestellt. Im Wesentlichen
wegen der höheren Baukosten für
einen langzeitsicheren wasserdichten Ausbau und der vollständig
fehlenden Infrastruktur für evtl.
weitergehende Nutzungsmöglichkeiten am neuen Standort wurde
die Variante Schrägschacht verworfen.
Aus der Historie der bereits abgeteuften Schächte war bekannt, dass
im teilweise klüftigen Deckgebirge
mehrere zum Teil massive Wasserzuflüsse zu durchörtern waren.
Um hierüber konkrete Angaben
zu erhalten und zur Erhöhung der
Planungssicherheit für das Gesamtvorhaben wurde es als notwendig
angesehen, vorab eine Schachtvorbohrung bis in das Liegende der
Lagerstätte niederzubringen.
Nachdem mit den örtlichen
Behörden Einigung über einen
möglichen Schachtstandort erzielt
werden konnte, wurde im Sommer 1999 die Vorbohrung in der
geplanten Mittelachse des späteren
Schachtes angesetzt und als Kernbohrung mit 100 mm Durchmesser
bis zu einer Teufe von 240 m abgeteuft. Parallel zum Bohrfortschritt
wurden die wasserführenden Horizonte lokalisiert und Pumpversuche
durchgeführt.
An der Schichtgrenze vom Dolomit zum Anhydrit mussten aufgrund von starken Spülungsverlusten die Bohrarbeiten unterbrochen
werden. Im Vorgriff auf ein sicheres
Durchteufen wurde festgelegt, diese
Störungszone großräumig zu verpressen. Hierzu wurden insgesamt
98 t Zementmilch in diesen Horizont verpresst. Die Erkundungsbohrung konnte danach sicher bis
Abb. 1: Luftaufnahme des Schachtplatzes / Aerial photo of shaft site.
zu ihrer Endteufe niedergebracht
werden. Die Bohrlochauswertung
ergab wertvolle Anhaltspunkte für
die anschließende Detailplanung.
Nach Festlegung sämtlicher
Rahmenparameter und Durchführung einer darauf basierenden
Ausschreibung wurde im Januar
2003 die Firma Deilmann-Haniel
GmbH in Dortmund mit dem
Abteufen des Schachtes KONRADSBERG beauftragt. Die Zulassung des
entsprechenden Hauptbetriebsplanes erfolgte nach verschiedenen
Erörterungen im März 2003.
Phase 1 Herstellen des Schachtkellers
Noch im gleichen Monat wurden die
Bauarbeiten für den Schachtplatz
aufgenommen. Nach Einrichtung
Abb. 2: Schachtkeller mit Wetterkanal / Shaft cellar and ventilation duct.
25
Abb. 3: Heben der Berge mit Minibagger und Mulde /
Abb. 4: Das Schachtbohrgerät auf der Sohle / Shaft drilling
Hoisting the rock with short scoop.
unit at the bottom of the shaft.
der Infrastruktur wurde von der
Oberfläche aus der erste Verpressabschnitt 40 m tief abgebohrt. Insgesamt wurden 22 Löcher auf einem
Kreisdurchmesser von 11 m erstellt
und von 7 m bis 40 m unter Ackerfläche mit insgesamt 85 t Hüttenzement verpresst.
Anschließend konnte der Aushub
der Baugrube für den Schachtkeller
und den Wetterkanal erfolgen.
Der Schachtkeller wurde in offener Bauweise mit einem lichten
Durchmesser von 7,5 m errichtet.
Das Bauwerk hat eine Höhe von
ca. 7 m und schließt an der Geländeoberkante ebenerdig ab. Vorausschauend wurde am Schachtkeller
ein Wetterkanal errichtet (Abb. 2).
Bei einem eventuellen späteren
Ausbau des Schachtes als Seilfahrtund Materialschacht kann bei vorstehendem Großgestell damit eine
ungehinderte Wetterversorgung
aufrechterhalten werden.
Phase 2 Teufen des Vorschachtes
Die 2. Phase des Bauprojektes ist als
Vorschachtteufen zu bezeichnen.
Schacht Konradsberg wurde bis
zur maximal zulässigen Teufe von
50 m unter Geländeoberkante mit
einem Turmdrehkran als Hebemittel geteuft. Als Besonderheit sind
die Fernsteuerung des Turmdrehkrans sowie die erteilte Ausnahmegenehmigung für den Transport des
Mini-Baggers mit einem Schwerlastgehänge zu nennen.
Das gelöste Bergematerial wurde
mit einer speziell angefertigten
Transportmulde mit einem Inhalt
von 3,5 m3 nach über Tage gehoben
(Abb. 3). Der Personentransport
konnte entweder über den Turmdrehkran mit einem für 6 Personen
zugelassenen Personentransportmittel oder über eine Notfahrwinde
mit Diesel- oder Elektroantrieb
erfolgen.
In den oberen Bereichen der
Lockergesteinsschichten konnte das
Material mit einem Bagger gelöst
werden. Ab ca. 27 m musste auf
Bohr- und Sprengarbeit umgestellt
werden. Das Bohrschema wurde
mit 90 Löchern festgelegt. Zum
Einsatz kam der Brennereinbruch.
Die angestrebte Abschlaglänge lag
bei 4 m und wurde bei 4,2 m tiefen
Abbohrlängen auch immer erreicht.
Die Bohrlöcher wurden mit einem
3-armigen druckluftbetriebenen
Schachtbohrgerät erstellt, das über
Tage in einer Gerätehalle nach
jedem Einsatz gereinigt und gewartet wurde. Das Schachtbohrgerät
wurde auf der Sohle auf einem
Pius aufgestellt und am oberen
Ende durch drei um jeweils 120°
versetzte Arme an der Schachtwandung abgespreizt (Abb. 4). Die drei
einzelnen Bohrlafetten ermöglichten dem Bohrhauer, jede Stelle der
Schachtsohle zu erreichen.
Als Sprengstoff wurde patronierter Ammongelit verwendet. Zum
Einsatz kam das NONEL-Zündverfahren (Abb. 5). Der große Vorteil liegt
darin, dass auf das zeitaufwendige
Spannen der Antennen verzichtet
werden kann. Aus jedem besetzten
Sprengbohrloch ragt nur noch ein
innen mit Sprengstoff bedampfter
Schlauch heraus. Jeweils 20 dieser
Schläuche werden mit einem Bündelzünder zusammengefasst. Am
Ende wird dann an einen Sprengschlauch lediglich ein elektrischer
Zünder befestigt und gezündet.
Dieses erstmalig in Deutschland
im Schachtbau angewandte System
wurde auf der Baustelle von den
Mitarbeitern sofort angenommen,
da es ein schnelles und sicheres Koppeln auf der Schachtsohle ermög-
licht. Zur Sicherung der Schachtwandung wurden Baustahlmatten
eingebracht und mit 1200 mm
Ankern gesichert. Die Ankerdichte
betrug 0,75 Anker/m2. Anschließend wurde in einem Arbeitsgang eine mindestens 10 cm dicke
Spritzbetonschicht als vorläufiger
Schachtausbau aufgebracht. Auf
der Baustelle wurde das trockene
Spritzbetonverfahren angewendet.
Hierzu waren zwei Spritzbetonsilos
mit je 30 m3 Inhalt aufgebaut. Die
Arbeitshöhe wurde aus Sicherheitsgründen auf zwei bis maximal 2,5
Meter festgelegt, was einem halben
Abschlag entsprach.
Phase 3 Teufen im wasserführenden
Gebirge bis 175 m
Bei der Projektierung des Schachtes
wurde festgelegt, Schacht Konradsberg im Zementierverfahren
zu teufen. Mit diesem gegenüber
dem Gefrierverfahren kostengünstigeren Verfahren war 1972 bereits
der Schacht FRANKEN erfolgreich
niedergebracht worden.
Anhand der durch die Schachtvorbohrung gewonnenen Erkenntnisse wurden sechs Vorbohrsohlen
bzw. Zementierhorizonte festgelegt. Die Anordnung der Bohrlöcher erfolgte so, dass sich um den
späteren Schachtausbruch herum
ein schirmartiger ca. 4 m mächtiger
Zementzylinder bildete (Abb. 6).
In den oberen grobklüftigen
Horizonten wurde Hüttenzement
eingesetzt. Zur Teufe hin, in den
feinporigeren Schichten kamen
dann Injektionsleim bzw. Spezialzemente mit einer Feinstaufmahlung zum Einsatz. Die je Horizont eingesetzten Zementmengen
schwankten zwischen 25 bis 55 t.
Die Dauer für das Abbohren und
Verpressen eines Horizontes betrug
im Mittel jeweils sieben Arbeitstage. Vorgabe der Verpressaktion
war dabei, die Wasserzuflüsse auf
einen Richtwert von maximal 2
Liter je Bohrloch und Minute zu
begrenzen.
Der ergiebigste Wasserzubringer
war in einer Teufe von 155 Meter
im Zuge der Erkundungsbohrung
aufgeschlossen worden. Anhand
der gewonnenen Bohrkerne sowie
der durchgeführten Pumpversuche
wurden Wasserzuflüsse von bis
zu 5.000 Liter je Minute prognostiziert.
Dieser Horizont wurde von
der Schachtsohle bei 136 m aus
angegriffen. Bei der Bohrung der
Verpressbohrlöcher stellte sich
erfreulicherweise heraus, dass die
im Rahmen der Erkundungsbohrung durchgeführte Verpressung
sehr erfolgreich verlaufen war. Es
konnten nur noch geringe Mengen Feinstzement verpresst werden
und das in den oberen Bereichen.
Durch die 1999 im Vorgriff getä-
tigten Injektionsarbeiten konnten
somit die schwierigste Problemzone zügig durchteuft und damit Kosten nachweislich reduziert werden.
Die weiteren Teufarbeiten konnten danach im Schutzschirm der
Zementation sicher niedergebracht
werden. Beim Erreichen der Anhydritschicht in einer Teufe von 175 m
wurde das Schachtteufen zunächst
unterbrochen.
Phase 4 Einbringen des wasserdichten Schachtausbaus
Nach Erreichen der abdichtenden
Anhydritschichten über dem Salzlager wurde die genaue höhenmäßige Lage des Fundamentes
bei 167 m festgelegt. Die wesentlichen Gebirgsparameter waren
dabei Rissfreiheit, Trockenheit
sowie möglichst bankige Lagerung.
Danach wurde der 3 m hohe Stützring unterhalb des Fundamentes
herausgebrochen und betoniert.
Anschließend konnte von der Oberkante aus der Konturausbruch des
Abb. 5: Komponenten des NONEL-Zündsystems / Components of NONEL-Blasting-
System.
27
Abb. 6: Ablauf der Verpressarbeiten / Course of cement-injection-work.
Abb. 7: Aufbau des Ausbaufundamentes in 167 m Teufe / Construction of the
basement in a depth of 167 m.
Abb. 8: Der eingebaute Stahlblechmantel / The installed steel plate support
Fundamentes gebirgsschonend mit
Abbauhämmern erstellt werden.
Das sehr stark bewehrte Fundament hat eine Höhe von 2 m und
eine Tiefe von 1,3 m (Abb. 7). Den
oberen Abschluss des Fundamentes
bildet ein 30 mm starker umlaufender Stahlreifen, auf den der endgültige Ausbau, bestehend aus einem
8 mm starken Stahlblechmantel als
so genannter Startschuss, locker
aufgestellt ist.
Nach Fertigstellung des Fundamentes wurde von der Arbeitsbühne aus der Stahlblechmantel eingebracht. Der Transport der einzelnen
Stahlblechsegmente – 4 Stück für
einen ganzen Ring – erfolgte über
die Blechtransportwinde. Auf der
zweiten Etage der Arbeitsbühne
befand sich, am Mittelrohr angeschlagen, ein schwenkbarer Kran,
der die einzelnen Segmente aus der
Schachtförderung übernimmt und
an den entsprechenden Einbauort
transportiert. Hier wurden die
Segmente über die Schachtlotlaser
ausgerichtet und anschließend wasserdicht verschweißt (Abb. 8).
Etwa 15 – 20 m unterhalb
der Arbeitsbühne befand sich die
Betoneinbringbühne. Diese fährt
selbständig an Kletterstangen, die
im Betonausbau verbleiben, der
Arbeitsbühne hinterher. Dadurch
konnten die Arbeitsschritte Stahlblecheinbau und Betoneinbau zeitlich und räumlich entkoppelt werden. Der verbleibende Hohlraum
zwischen dem Stahlblechmantel
und der vorläufigen Stoßsicherung
aus Spritzbeton wurde mit Asphalt
hinterfüllt. Zu diesem Zweck wurde
in den Zwischenraum zwischen
Spritzbetonsicherung und Stahlblechmantel eine Rohrleitung eingehängt, die je nach Füllstand der
Asphaltsäule gezogen wird.
Phase 5 Teufen im wasserfreien
Gebirge bis 240 m
Nachdem der wasserdichte Ausbau eingebracht war, konnte der
Schacht bis in das Salzlager weitergeteuft werden (Abb. 9).
Gleichzeitig zu den Teufarbeiten
wurden durch den Grubenbetrieb
die beiden Füllörter im Bereich
der Wetterstrecke und der Förderstrecke aufgefahren.
Damit zukünftig Großmaterialtransporte im Bereich der Fördersohle mittels mobilem Autokran
sicher und effektiv durchgeführt
werden können, ist das Füllort
der Förderstrecke mit einer Höhe
von 8 m und in einer Breite von
15 m aufgefahren worden. Dies lässt
alle Transportoptionen bei einer
eventuell späteren Großgestell-Fördereinrichtung offen.
Nach der Fertigstellung des
Schachtes werden die übertägigen Einrichtungen wie Maschinenhalle mit den Winden sowie
das Fördergerüst demontiert. Der
Schachtplatz mit derzeit 1,25 ha
Größe wird auf 0,5 ha zurückgebaut. Die rekultivierte Fläche wird
wieder der landwirtschaftlichen
Nutzung zugeführt. Als endgültige
Einrichtungen verbleiben lediglich das Elektroschalthaus mit
dem angegliederten Traforaum, die
Abdeckung für den Zugang zum
Wetterkanal sowie eine Schachtabdeckung. Dieses Bauwerk wird
leicht demontierbar ausgeführt,
damit bei Schachttransporten mit
mobilen Autokränen lange Rüstzeiten vermieden werden (Abb. 10).
Da außer einem 10-kV-Schachtkabel und Kommunikationsleitungen keine Einbauten im Schacht
vorgesehen sind, kann der volle
Schachtquerschnitt für Großmaterialtransporte genutzt werden.
Schlussbetrachtung
Dank der Erkenntnisse aus der
Schachtvorbohrung und mit dem
angewandten Zementierverfahren
konnte der Schacht Konradsberg
auch in den geologisch kritischen
Zonen sicher geteuft werden. Somit
konnte der ursprüngliche Zeitplan
eingehalten werden. Gleiches gilt
für die Investitionssumme, die mit
ca. 10 Millionen Euro veranschlagt
war. Mit dem Bau des dritten
Schachtes für das Steinsalzbergwerk Heilbronn ist eine wichtige
Voraussetzung für den weiteren
wirtschaftlichen Steinsalzabbau im
nordwestlichen Abbaufeld geschaffen worden.
Abb. 9: Die fertig betonierte Schachtröhre / The finished concreted shaft lining.
Abb. 10: Das Betriebsgelände Schacht Konradsberg nach Fertigstellung der
Baumaßnahme / The working area after completion of shaft Konradsberg (model).
29
Moderne Bunkergestaltung
in den Bergwerken der
K+S Gruppe
Dipl.-Ing. Thomas Jacob
Produktionsleiter Grube UB
K+S KALI GmbH, Werk Werra
Bunker erfüllen in Grubenbetrieben eine
Reihe von Aufgaben. Vergleichmäßigung der
Förderströme in Menge und Qualität ist eine
davon. Die diskontinuierliche Zuförderung
aus den Abbaurevieren erfordert Zwischenspeicher, die dann eine möglichst gleichmäßige Auslastung der Gurtbandanlagen
und gleichmäßige Wertstoffgehalte ermöglichen. Zur Sicherstellung der Versorgung
der Produktionsanlagen über Tage auch am
Wochenende sind wegen der Betriebsweise
der Gruben Bunker notwendig. Diese Bunker sind schachtnah angeordnet. Schließlich
müssen verschiedene Salzarten unter Tage
gemischt werden, um ein optimales Rohsalz
für die weitere Verarbeitung in den Fabriken
zur Verfügung zu stellen. Sehr häufig erfüllen Bunker im Grubenbetrieb gleichzeitig
mehrere Aufgaben.
Vorhandene Bunker in
der K+S Gruppe
Zur Zeit sind in den Bergwerken
der K+S Gruppe ca. 40 Bunker in
Betrieb mit einer Gesamtspeicherkapazität von 560.000 t. Die Bunker
sind hinsichtlich Größe, Form
und technischer Ausstattung sehr
unterschiedlich. Bei der Planung
der Bunker spielten und spielen
die folgenden Punkte eine entscheidende Rolle: Das Nutzvolumen
wird je nach Zweck des Bunkers
festgelegt. So ist bei Hauptbunkern
nahe der Förderschächte der Bedarf
der Fabrik ü. T. am Wochenende
maßgebend.
Die langjährigen Erfahrungen
mit den verschiedenen Salzarten
zeigen, dass diese sich als Schüttgut sehr unterschiedlich verhalten.
Deswegen müssen je nach Salzart
spezielle Bunkerbauarten gewählt
werden. Insbesondere wirken sich
die Fließeigenschaften der Salzarten auf die Wahl der Entspeicherorgane und die geometrische Form
der Bunker aus.
Die Lage der Bunker im Grubengebäude wird von mehreren
Faktoren beeinflusst. Meist liegen
sie nahe der Hauptbandachsen
oder in Schachtnähe. Die großen
Hohlräume müssen aus gebirgsmechanischen Gründen so geplant
und hergestellt werden, dass starke
Konvergenzen und Gebirgsbewegungen über die Betriebszeit der
Bunker weitgehend ausgeschlossen sind. Dabei spielt neben der
Anordnung in Bezug auf bereits
vorhandene Hohlräume die Geologie eine wichtige Rolle. Abstand zu
hangenden oder liegenden Schutzschichten sowie zu wenig standfesten Gesteinen wie z. B. Anhydrit ist
zu beachten.
Weiteres wichtiges Kriterium
bei der Planung von Bunkern ist
die Aufgabe, die der Bunker zu
erfüllen hat. Im Gegensatz zu
Bunkern, die zur Vergleichmäßigung oder Dosierung im Durchlauf
betrieben werden, lagert Salz in
Vorratsbunkern über längere Zeiträume. Erfahrungsgemäß bedeuten
längere Lagerzeiten auch Schwierigkeiten beim Entspeichern. Diesem Umstand muss dann durch
die Wahl geeigneter Bunkerformen und entsprechender Be- und
Entspeicherungsorgane Rechnung
getragen werden.
Schließlich ist ein wesentliches
Kriterium die Wirtschaftlichkeit.
Bei der Planung sind bergmännische Herstellungskosten und Investitionskosten für maschinelle und
elektrotechnische Ausstattung des
Bunkers zu betrachten. Weiterhin
sind die zu erwartenden Betriebskosten zu berücksichtigen.
Bis vor einigen Jahren plante und
baute man Bunker im Kali- und
Steinsalzbergbau weitgehend auf
der Basis von Erfahrungen. Zum
Teil wurde bei der Ausführung der
maschinellen Einrichtungen auch
auf das Wissen entsprechender
Lieferfirmen zugegriffen.
Beispiele vorhandener Bunker
Hartsalzbunker in Neuhof-Ellers
(NE) (Abb. 1)
Zur Versorgung der Fabrik am
Wochenende wurde anfangs der
70er Jahre ein Steilbunker nahe des
Förderschachtes Neuhof errichtet.
Bei einer Höhe von ca. 50 m fasst der
Bunker rund 27.000 t. Die Bespeicherung erfolgt über eine verfahrbare Gurtbandanlage am Kopf des
Bunkers. Als Austragsorgane sind
seitlich unter Austragsschlitzen
zwei Kettenförderer montiert. Das
Salz muss frei zu den Auslaufschlitzen fließen.
Sylvinitbunker in Zielitz (ZI)
(Abb. 2)
Zur Speicherung für die Wochenenden sind zwei Großbunker mit
einem Fassungsvermögen von je
35.000 t gebaut worden. Die Bespeicherung erfolgt über Rolllöcher,
die Entspeicherung über Schwing-
Abb.1: Hartsalzbunker am Schacht Neuhof, Grube Neuhof-Ellers. Schematische
Darstellung und Austragsförderer / Bunker for hard salt near shaft Neuhof in mine
Neuhof-Ellers. Schematic view and discharge-conveyor.
31
lar CAT 992 G mit einem Schaufelinhalt von 30 t.
Abb. 2: Sylvinitbunker in Zielitz. Schematische Darstellung / Bunker for sylvinite
Feldbunker für Hartsalz in NE
(Abb. 4)
Als Feldbunker zur Vergleichmäßigung und Dosierung verfügt
die Grube Neuhof-Ellers über einen
weiteren Hartsalzbunker. Dieser
Bunker mit einem Fassungsvermögen von rund 8.000 t ist ebenfalls
als Steilbunker ausgeführt. Die
Bespeicherung erfolgt über Rolllöcher. Zur Entspeicherung sind hier
zwei breite Kettenförderer parallel
direkt im Bunker eingebaut.
in mine Zielitz. Schematic view.
rinnen. Je Bunker sind 8 Schwingrinnen installiert. Auch hier, wie
bei allen Steilbunkern, muss das
Salz aufgrund der Schwerkraft
nachlaufen.
Mischsalzbunker im Werk Werra,
Grube Hattorf (HA) (Abb. 3)
Ein schwieriges Schüttgut – carnallitisches Rohsalz – fördert die
Grube Hattorf. Zur Bevorratung
für die Wochenenden wird hier in
Kammern mit einer Länge von 80
m bei 20 m Breite und 15 m Höhe
Salz gelagert. Die Bespeicherung
erfolgt über reversierbare Gurtbandanlagen an der Kammerfirste. Carnallitisches Rohsalz neigt
sehr stark zum Verbacken. Eine
Entspeicherung ähnlich der oben
vorgestellten Steilbunker führt
zu erheblichen Problemen. Die
Entspeicherung erfolgt hier durch
einen Radlader der Firma Caterpil-
Abb. 3: Carnallititbunker am Schacht Hattorf, Grube Hattorf/Wintershall. Entspeicherlader CAT 992 G / Bunker for carnallitic salt in mine Hattorf. Loader CAT
992 G.
Erfahrungen, Vor- und Nachteile der
vorgestellten Bunker
Im Rahmen verschiedener Projekte
sind bzw. waren ab dem Jahr 2001
eine Reihe neuer Bunker in verschiedenen Bergwerken zu planen
und zu errichten. Um hierfür ein
optimales Konzept zu erstellen,
wurde im Februar 2002 ein Kompetenzzentrum Bunker bei der
K+S Gruppe gegründet. Dieses ist
interdisziplinär zusammengesetzt.
Die Gruppe führte als erstes eine
Datensammlung und Analyse der
zur Zeit betriebenen und z. T. auch
stillgelegter Bunker durch.
Als Beispiel einige Erfahrungswerte zu den oben vorgestellten
Bunkern: Die beschriebenen Steilbunker sind alle für mannlosen
Betrieb geplant. Zeitweise ist auch
der Betrieb mannlos möglich.
Ungünstige geometrische Form und
Austragsgestaltung führt jedoch
mehr oder weniger häufig zu Problemen bei der Entspeicherung,
insbesondere nach längeren Ruhephasen. Es bilden sich Brücken
und Schlote sowie Wächten (Abb.
5). Häufig rutscht das gespeicherte
Salz nicht mehr selbstständig nach.
Durch Lockerungssprengungen,
gezielte Lenkung des Salzstromes
beim Einspeichern u. ä. Maßnahmen begegnet man Störungen beim
Entspeichern. Damit verbunden
sind jedoch u. a. Stillstände in der
Zuförderung zum Förderschacht
und erhöhter Personalaufwand.
Das Nutzvolumen des Bunkers
wird eingeschränkt. In seltenen
Fällen kam es in der Vergangenheit
durch einstürzende Brücken bzw.
Wächten auch zur Zerstörung von
Entspeichereinrichtungen.
Die Flachbunker für das schwierige carnallitische Rohsalz sind mit
einer ständigen personellen Belegung der Lader verbunden. Aber
auch hier können steile Böschungen zu Schwierigkeiten führen.
Der Feldbunker mit Kettenförderern brachte sehr gute Ergebnisse.
Mannloser Betrieb ohne Probleme
mit Wächten, Brücken usw. ist hier
die Regel. Die maximale Länge und
Breite der eingesetzten Förderer
und die meist geologisch begrenzte
Höhe lassen jedoch nur begrenzte
Bunkerinhalte zu. Zudem sind
die Investitionskosten je Tonne
Fassungsvermögen relativ hoch.
Das positive Betriebsverhalten ist
hier durch die kurze Verweildauer
des Schüttgutes im Feldbunker zu
erklären.
Schüttgut Salz
Nach Auswertung der nicht immer
zufrieden stellenden Erfahrungen
wurde beschlossen, die Schüttguteigenschaften der Salzarten
genauer zu untersuchen. Ziel war
es dabei, die Ursachen für die
Schwierigkeiten in den vorhandenen Bunkern zu finden und Grundlagen für neue und optimierte
Abb. 4: Hartsalzfeldbunker, Grube Neuhof-Ellers / Bunker for hard salt in mine
Neuhof-Ellers.
Abb. 5: Brücken- und Schlotbildung und Anbackungen in einem Bunker / Arching,
chimney effect and caking.
Abb. 6: Fließfähigkeit ffc. / Flowability ffc.
33
Abb.7: Ringscherzelle zur Bestimmung von Schüttguteigenschaften. Schematische Darstellung und Gerät / Ring-shear apparatus.
Konzepte zu schaffen. Zu diesem
Zweck wurde mit einer externen
Firma Kontakt aufgenommen, die
über Erfahrung mit Schüttgütern
und der Konzeption von Silos und
Lagerschuppen ü. T. verfügt. Die
Wahl fiel auf die Firma Schwedes
+ Schulze Schüttguttechnik GmbH
aus Braunschweig. Gemeinsam mit
Fachleuten der Firma wurde eine
Reihe von Salzarten ausgewählt, die
näher betrachtet wurden.
Alle diese Salzarten neigen in
mehr oder weniger starkem Maße
zur Bildung von Staub bei der
Gewinnung. Daneben ist insbesondere Carnallitit stark hygroskopisch. Beides muss beim Bau
und Betrieb von Bunkern beachtet
werden.
Im Labor wurden Salzproben
verschiedener Gruben untersucht.
Schwerpunkt war die Ermittlung
der Fließeigenschaften und die Gleiteigenschaften gegenüber unterschiedlicher Wandmaterialien. Ein
Maß für das Fließverhalten ist die
Fließfähigkeit ffc. In Abb. 6 ist eine
Klassifizierung der Fließfähigkeit
aufgeführt, wie sie im Allgemeinen
in der Beurteilung von Schüttgü-
Abb. 8: Massenfluss und Kernfluss.
Schematische Darstellung / Mass flow
and funnel flow. Schematic view.
tern Verwendung findet. In der
Grafik sind neben der gemessenen
Kurve für ein Schüttgut A die Grenzen der Bereiche eingezeichnet.
Das Verhältnis ffc und damit auch
die Beurteilung der Fließfähigkeit
ändert sich mit der Verfestigungsspannung. In den meisten Fällen
nimmt ffc mit der Hauptspannung
1 wie bei Schüttgut A zu; seltener
sind andere Verläufe, z. B. Schüttgut B. Daher sind Vergleiche nur
bei vergleichbarer Verfestigungsspannung möglich. Mit Hilfe von
Messungen in einer so genannten
Ringscherzelle (Abb. 7) werden
in Abhängigkeit von der größten
Hauptspannung 1 eine Reihe von
Werten bestimmt, u.a die oben
genannte Fließfähigkeit.
Neben Sylvinit aus Unterbreizbach wurden Sylvinit aus ZI und
Sigmundshall (SI), Carnallitit aus
Unterbreizbach (UB), Steinsalz
aus Bernburg (BE) und Steinsalzrückstand aus SI untersucht. Die
Messung wurde mit frischen Proben und nach unterschiedlichen
Ruhezeiten zur Ermittlung der so
genannten Zeitverfestigung durchgeführt.
Einige ausgewählte Ergebnisse
sind in Tabelle 1 dargestellt. Ohne
Einfluss von Zeitverfestigung ist Sylvinit als frei fließend einzustufen,
während Carnallitit als kohäsiv bis
leicht fließend zu bezeichnen ist.
Nach einer Lagerzeit von 24 Stunden
verschlechtert sich bei allen Salzen
die Fließfähigkeit erheblich. Besonders stark nimmt die Schüttgutfestigkeit bei Carnallitit zu. Schon
nach einer Lagerzeit von mehr als
4 Stunden ist die Schüttgutfestigkeit größer als die Verfestigungsspannung (d. h. ffc < 1), das Schüttgut verhärtet und ein Fließen unter
den in einem Silo herrschenden
Druckspannungen ist nicht mehr
möglich. Sylvinit fließt auch nach
72 Stunden Ruhephase noch frei
aus.
Wird ein im Bunker befindliches Schüttgut nach einer Zeitverfestigung jedoch in Bewegung
gesetzt, so beginnt der Prozess
der Zeitverfestigung wieder beim
Anfangswert. Das heißt kurzzeitiges
zyklisches Entspeichern gewisser
Minimalmengen aus einem Bunker
eliminiert durch Auflockerung den
Effekt der Zeitverfestigung.
Die Wandreibung der Salz-Proben
wurde gegen die Wandmaterialien
Steinsalz und Edelstahl kaltgewalzt
bei Raumtemperatur mit dem Jenike-Schergerät gemessen. In Tabelle
2 sind die gemessenen maximalen
Wandreibungswinkel für Steinsalz
und Edelstahl dargestellt. Obwohl
die verwendete Steinsalzplatte eine
vergleichsweise glatte und wenig
zerklüftete Oberfläche hatte, ist der
Wandreibungswinkel ungünstig.
Zur Untersuchung des Einflusses der Oberflächenrauhigkeit auf
die Wandreibung von Sylvinit aus
Unterbreizbach gegen Stahl wurden insgesamt 14 Stahlblechproben
untersucht. Als Ergebnis kann ein
maximaler Winkel bestimmt werden, bei dem das Salz noch fließt.
Die Proben unterschieden sich im
Material (Baustahl, Edelstähle) und
in der Oberflächenbehandlung
(warm- oder kaltgewalzt, längsoder quergeschliffen, gestrahlt). Als
Ergebnis ist festzuhalten, dass weniger die Materialzusammensetzung
als die Oberflächenbeschaffenheit
und die Orientierung von Riefen die
Wandreibung bestimmen.
Ziel bei der Planung von Bunkern
ist in der Regel das Erreichen von
Massenfluss (Abb. 8). Beim Kernfluss wird durch die Bildung von
Schloten, Anbackungen und Wächten nur ein Teil des gespeicherten
Gutes ausgetragen. Die im Bunker
zurückbleibenden Schüttgutmengen verfestigen mit der Zeit immer
mehr und können nicht mehr frei
auslaufen. Die oben vorgestellten
Steilbunker sind in diesem Sinne
als Kernflussbunker zu bezeichnen.
Auf der Grundlage der beschriebenen Messungen lassen sich die
notwendigen Auslaufdurchmesser
und die Trichterneigungswinkel
zur Erreichung von Massenfluss
Tab. 1: Fließeigenschaften einiger ausgewählter Salzarten aus den Gruben Sigmundshall und Unterbreizbach / Flow properties of various salt types from mines
Sigmundshall and Unterbreizbach.
Tab. 2: Maximaler Wandreibungswinkel einiger ausgewählter Salzarten aus den
Gruben Sigmundshall und Unterbreizbach / Maximum side friction angle of various
salt types from mines Sigmundshall and Unterbreizbach.
Tab. 3 + Abb. 9: Erforderliche Auslaufdurchmesser / Dimension of discharge of
bunker.
35
Abb. 10: Neuer Sylvinitfeldbunker im Grubenbetrieb Zielitz. Schematische
Änderung der Förderlogistik und
zum Ersatz vorhandener Bunker
aus anderen Gründen sind immer
wieder Bunkerneubauten notwendig. Der Abbaufortschritt in der
Kaligrube ZI und der Steinsalzgrube
BE beispielsweise erfordert dort
neue Feldbunker. Im Rahmen des so
genannten „Sylvinitprojekts“ waren
im Kaliwerk Werra insgesamt vier
Bunker zu errichten.
Bei der Konzeption der oben
genannten Bunker wurden die
Erkenntnisse aus den erläuterten
Schüttgutuntersuchungen sowie die
früheren Erfahrungen genutzt.
Steinsalzbunker BE und Sylvinitbunker ZI (Abb. 10)
Beide Bunker waren im Prinzip
schon vor Durchführung der Schüttgutuntersuchungen entworfen. Es
handelt sich um rechteckige Steilbunker mit einem Fassungsvermögen von 1.800 t in ZI und 5.000 t in
BE. Als unterer Abschluss ist eine
dachförmige Stahlkonstruktion
mit 8 Schwingrinnen als Austräge
installiert. Als Austragshilfe ist eine
Luftkanonenanlage eingebaut.
Als Folge der Schüttgutuntersuchungen wurden die Winkel im
Austragsbereich und die Lage der
Austräge optimiert.
Beide Bunker sind seit einigen
Monaten in Betrieb. Die Betriebserfahrungen bestätigen die Untersuchungsergebnisse bezüglich Wandreibung und Zeitverfestigung.
führen. Dies wäre nur durch eine
zusätzliche Umfördermöglichkeit
– Ausspeichern und Wiedereinspeichern – zu verhindern. Eine
solche Umförderung hätte erheblichen Mehraufwand bedeutet. Trotz
Umförderung erschien uns eine
solche Lösung als problematisch.
Das Konzept sieht hier deshalb
einen kammerartigen Bunker mit
zwei Kettenförderern als Austräge
vor. Der Hohlraum wurde mit möglichst steilen, zum Teil überkippten
Stößen geplant. Erfahrungen mit
rechteckigen Bunkern zeigen, dass
es hier zu Anbackungen in den
Ecken kommt und sich im Laufe des
Betriebes eine mehr oder weniger
ovale bzw. runde Form ausbildet.
Daher wird der Hohlraum sofort
als Oval hergestellt. Der Bunker
bietet zudem die Möglichkeit, im
Bereich der Förderer mit Radladern
oder Beraubern bei Fließproblemen
einzugreifen. Das Konzept lehnt
sich an Erfahrungen mit dem so
genannten Kuppenabbau an.
Der Bunker befindet sich zur Zeit
im Bau und wird eine Speicherkapazität von rund 10.000 t haben.
Im Normalbetrieb wird der Bunker
über 1 Schicht je Tag bespeichert
und in 2 Schichten entspeichert.
Bei dieser Fahrweise wird davon
ausgegangen, dass gelegentlich
Lockerungssprengungen notwendig sein werden und zeitweise
Personaleinsatz – Fahrladerbetrieb
– erforderlich ist.
Carnallititbunker UB (Abb. 11)
Wie oben erläutert ist Carnallitit als
sehr schwieriges Schüttgut zu beurteilen. Eine Lagerung im Steilbunker über einen Zeitraum länger als
4 Stunden ohne Bewegung würde
in jedem Fall zu Auslaufproblemen
Sylvinitbunker UB und Wintershall (WI)
Die Ergebnisse der Schüttgutuntersuchungen ließen bei Sylvinit
den Bau mannlos zu betreibender
Bunker möglich erscheinen. Ziel
war der Bau von Bunkern, die im
Massenfluss laufen.
Darstellungen und Blick von oben auf die Austragskonstruktion / New bunker
for sylvinite in mine Zielitz. Schematic view and discharge construction.
errechnen. Zur Vermeidung von
Brückenbildung darf zudem ein
minimaler Bunkerdurchmesser
nicht unterschritten werden. In
Tabelle 3 (siehe auch Abb. 9) sind
beispielhaft für mehrere Salzarten
erforderliche Auslaufdurchmesser
angegeben. Dabei wird als Wandmaterial des Auslauftrichters Stahl
ST 37-2 längs geschliffen angenommen. Bei Ruhezeiten länger als
die hier betrachteten 24 Stunden
ist eine Vergrößerung des notwendigen Auslaufdurchmessers zu
erwarten.
Neue Bunkerkonzepte
Im Zuge des Abbaufortschritts, bei
Abb. 11: Neuer Carnallititfeldbunker im Grubenbetrieb Unterbreizbach. Schematische Darstellung und Blick in den Bunkerhohlraum / New bunker for carnallite
in mine Unterbreizbach. Schematic view and bunker opening.
Abb. 12: Neuer Sylvinitbunker. Schematische Darstellung und Blick in die Bunkerröhre / New bunker für sylvinite. Schematic view and bunker opening.
Abb. 13: Neuer Sylvinitfeldbunker im Grubenbetrieb Unterbreizbach. Austrag
und Schwingtrichter / New bunker for sylvinite in mine Unterbreizbach. Discharge
and vibrating hopper.
Bunkergeometrie (Abb. 12):
Der Querschnitt der Bunker ist
rund. Der Durchmesser ist einerseits so groß gewählt, dass eine
Brückenbildung bei den im Betrieb
möglichen Stillstandszeiten des
gefüllten Bunkers ausgeschlossen
wird. Andererseits ist der Durchmesser beschränkt durch die mögliche Auslaufgestaltung. Der Bunker
erhält also die Form einer Röhre
mit einem Durchmesser von 7 m.
Die Höhe der Bunkerröhren liegt
begrenzt durch geologische Ein-
flüsse zwischen 40 und 67 m.
Aus Gründen der Standsicherheit
und Gebirgsmechanik werden die
Röhren möglichst vollständig im
Steinsalz aufgefahren. Die Stöße
werden vertikal hergestellt.
Im Bunkerauslauf muss der
Durchmesser trichterförmig auf
den maschinentechnisch maximal
möglichen Auslaufdurchmesser
verringert werden. Dabei darf der
errechnete Mindestdurchmesser
für sylvinitisches Salz nicht unterschritten werden. Als günstigste
37
Impressum
Abb. 14: Neuer Sylvinitfeldbunker im Grubenbetrieb Unterbreizbach. Blick in die Entspeicherstrecke / New bunker for
sylvinite in mine Unterbreizbach. Discharge of three bunkers.
Variante erwies sich hier der Bau
eines Trichters aus Stahl, der unter
der Bunkerröhre in einem Tragwerk
aus Stahl aufgeständert wird.
Bunkerauslauf:
In Abb. 13 ist der fertiggestellte Stahltrichter der ersten Bunkerröhre im
Vordergrund zu sehen. Die Trichterneigung von 18 ° gegen die Vertikale
und die Oberflächenbeschaffenheit
– Vorgabe eine maximale Rautiefe
(Ra=2 mm) in Fließrichtung gemessen – sind zur Erreichung von Massenfluss erforderlich.
Der Stahltrichter erhält somit
eine Höhe von 12 m. Unter diesen
Bedingungen läuft bei Einschalten
der Abförderorgane der Bunker
frei aus.
Um trotzdem eine zusätzliche
Aktivierung des Salzes beim Abziehen aus dem Bunker zu erreichen,
wird ein so genannter Schwingtrichter eingesetzt. Der Schwingtrichter mit einem Durchmesser von
3 m ist mit zwei Unwuchterregern
ausgestattet. Eine untergehängte
Schwingrinne zieht als Dosierorgan
das Salz ab und übergibt es auf
die abfördernde Bandanlage. Eine
solche Bunkerröhre fasst je nach
Höhe zwischen 2.000 t und 3.000 t.
Zur Erreichung der notwendigen
Bunkerkapazität werden in UB
zwei Bunkeranlagen bestehend aus
jeweils drei Bunkerröhren und in
WI eine Bunkeranlage bestehend
aus ebenfalls drei Röhren errichtet
(Abb. 14).
Die erste Röhre ging nach einer
Gesamtbauzeit von 6 Monaten im
Juni 2003 in Betrieb. Im anschließenden Probebetrieb über mehrere
Wochen konnten verschiedene Füllmengen und Lagerzeiten gefahren
werden. Bei Lagerzeiten bis zu
72 Stunden konnte der Bunker problemlos wieder angefahren werden.
Da die betriebsüblichen Stillstandszeiten der Bunker ca. 24 Stunden
betragen werden, erfüllt dieses
Bunkerkonzept in vollem Umfang
die gestellten Anforderungen.
Zwischenzeitlich sind alle Bunkerröhren in Betrieb.
Zusammenfassung
Bunker sind im Kali- und Steinsalzbergbau wichtige Bestandteile der
Förderlogistik der Gruben. Bis vor
einigen Jahren plante und baute
Impressum
man diese Bunker in sehr unterschiedlicher Weise basierend auf
Betriebserfahrungen und empirischen Beobachtungen. Probleme
mit vielen dieser Bunker gaben
Anlass zu einer neuen Herangehensweise. Basierend auf Schüttgutuntersuchungen wurden Parameter
für die Ausführung neuer Bunker
ermittelt. Zum Teil bestätigten diese gemachte Erfahrungen, brachten
jedoch auch entscheidende neue
Erkenntnisse.
Im Rahmen mehrerer Projekte
wurden in verschiedenen Gruben Bunker unter Nutzung dieser
Erkenntnisse gebaut. Die Betriebserfahrungen mit den neuen Bunkern
sind durchweg als sehr gut zu
bezeichnen. In nahezu allen Fällen
wird im Gegensatz zu den älteren Bunkern Massenfluss erreicht.
Brücken- und Schlotbildung sowie
Anbackungen wurden bei den
betriebsüblichen Stillstandszeiten
nicht beobachtet.
Literatur
Schwedes + Schulze: Verschiedene
Gutachten.
Kali und Steinsalz
herausgegeben vom Kaliverein e.V.
Kaliverein e.V.:
Wilhelmshöher Allee 239
34121 Kassel
Tel. (0561) 3 18 27 10
Fax (0561) 3 18 27 16
E-Mail: kaliverein@k-plus-s.com
www.kaliverein.de
Erscheinungsweise:
dreimal jährlich in loser Folge
ISSN 1614-1210
Schriftleitung:
Dr. Wilbrand Krone, Kaliverein e.V.
Tel. (0561) 318 2717
Redaktionsausschuss:
Frank Hunstock, K+S Aktiengesellschaft
Prof. Dr. Ingo Stahl, K+S Aktiengesellschaft
Gerhard Horn, K+S KALI GmbH
Uwe Handke, K+S Aktiengesellschaft
Matthias Plomer, K+S Entsorgung GmbH
Dr. Wolfgang Beer, K+S Aktiengesellschaft
Dr. Arne Brockhoff, Kaliverein
Dr. Karl-Christian Käding
Herstellung und Layout:
diepiloten
Dirk Linnerz
Simplonstraße 21
10245 Berlin
Tel. (0 30) 21 23 83 01
Fax (0 30) 21 23 77 74
E-Mail: dirk.linnerz@diepiloten.de
www.diepiloten.de
Druck:
Grafische Werkstatt von 1980 GmbH
Yorckstr. 48
34123 Kassel
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des Kalivereins unzulässig. Dies gilt auch für
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in Mikrofilmarchive, elektronische Datenbanken
und Mailboxes sowie für Vervielfältigungen auf CDROM oder anderen digitalen Datenträgern. Jede im
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hergestellte oder benutzte Kopie dient gewerblichen Zwecken gem. § 54 (2) UrhG und verpflichtet
zur Gebührenzahlung an die VG Wort, Abteilung
Wissenschaft, Goethestr. 49, D-80336 München.
39
„Projekt zur Gewinnung
und Verarbeitung von Sylvinit
im Werk Werra“
Dipl.-Ing. Johannes Zapp
Referatsleiter Bergbau, Kassel
Projektleiter „Sylvinit-Projekt“
Die kaliproduzierenden Standorte des
Geschäftsbereiches K+S KALI GmbH sind
wie alle Standorte der K+S-Gruppe ständig
bestrebt, durch technische Innovation und
Optimierungen der vorhandenen Ressourcen
die Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens
zu steigern.
Dem im Jahr 1997 gegründeten Verbundwerk
WERRA, mit den drei ehemals selbstständigen
Werken Hattorf und Wintershall in Hessen
und Unterbreizbach in Thüringen, das etwa
die Hälfte zur Produktion des Geschäftsbereiches K+S KALI GmbH beiträgt, kommt hier
eine besondere Bedeutung zu.
Zur Weiterentwicklung der Verbundstrukturen des Werkes Werra wurden deshalb
verschiedene Varianten zur standortübergreifenden Optimierung der Rohsalzgewinnung
und -verarbeitung geprüft.
Ausgangspunkt neuer Überlegungen waren Anfang 2000 die Ergebnisse einer langfristigen Abbauplanung. Diese zeigten, dass besonders
am Standort Wintershall abnehmende Wertstoffgehalte im Rohsalz
zu Produktionsrückgängen und
Kostensteigerungen führen, während am Standort Unterbreizbach
das Potenzial einer hochprozentigen Sylvinitlagerstätte nur unzureichend durch die begrenzten Kapazitäten der dortigen Verarbeitung
genutzt werden kann.
Aus den weiteren Überlegungen
ergab sich als wirtschaftlich sinnvollste Variante die Zuförderung
von jährlich 1,5 Mio. t Sylvinit aus
dem SO-Feld der Grube Unterbreizbach und der untertägige Transport
dieses Rohsalzes über eine länderübergreifende Förderverbindung
zwischen Thüringen und Hessen
zur Fabrik Wintershall (Abb. 1).
Die mit dieser Zuförderung zu
realisierenden Arbeiten wurden in
der Folge unter dem Begriff „Sylvinit-Projekt“ subsumiert.
Die wichtigsten Zielvorgaben für
das Sylvinit-Projekt waren, alle Fabriken des Verbundwerkes Werra mit
möglichst hochwertigen Rohsalzen
zu versorgen, eine optimale Auslastung zu gewährleisten und zur
Deckung der steigenden Nachfrage
die Produktionssicherheit nachhaltig zu steigern.
Gleichzeitig sollten das Angebot
an erlösstarken Spezialprodukten
gesichert und die Lebensdauer aller
Standorte ohne Abstriche in Unterbreizbach aufeinander abgestimmt
werden.
Mit der Zuförderung von jährlich
1,5 Mio. t hochwertigen Sylvinits
Abb. 1: „Sylvinit-Projekt“ / „Sylvinite-project“.
aus Unterbreizbach in die Fabrik
Wintershall werden diese Anforderungen erfüllt.
Bei einer Mischung von 20 %
Sylvinit aus Unterbreizbach und
80 % kieseritischem Salz aus den
Wintershaller Vorratsfeldern ist
die SOP-Produktion einschl. der
Spezialprodukte gesichert. Zudem
entsteht kein Kieseritüberschuss in
der Fabrik Wintershall.
Bei dieser für alle Standorte des
Abb. 2: Organisationsstruktur des „Sylvinit-Projekts“ / Organisational structure
of the „Sylvinite-project“.
41
Werkes WERRA optimalen Verarbeitungsvariante wird der weitaus
größte Teil der Vorratsbasis, nämlich 100 % der Hartsalze, 100 % des
Carnallitits und mehr als 30 % des
Sylvinits des aus dem Grubenfeld
Unterbreizbach gewonnenen Rohsalzes in der Fabrik Unterbreizbach
selbst verarbeitet. Nur der Teil an
Sylvinit wird in der Fabrik Wintershall aufbereitet, der aus technischen Gründen auch zukünftig
in der Fabrik Unterbreizbach nicht
verarbeitet werden kann.
Die Rohsalzversorgung des Standortes Unterbreizbach bleibt daher
unverändert, und eine Vollauslastung des Fabrikbetriebes ist gewähr-
leistet. Für die Fabrik Wintershall
bedeutet die Zuförderung des hochwertigen Sylvinits eine Wertstofferhöhung im K2O von derzeit ca. 8,1
% auf ca. 12 %. Gleichzeitig wird bei
einer um 2,5 Mio. t/a verringerten
Rohsalzmenge im Werk Werra eine
Erhöhung der Kapazität um ca. 250
Tt Kaliprodukte erreicht.
Länderübergreifender Förderverbund
Die Realisierung einer Zuförderung
des hochwertigen Sylvinits aus dem
Süd-Ost-Feld der Grube Unterbreizbach in das Förderhaufwerk der
Grube Wintershall erforderte die
Schaffung eines länderübergreifenden Förderverbundes.
Abb. 3: Logistik des Sylvinit-Transportes / Logistics of the Sylvinite-haulage.
Nach Abwägung aller sicherheitlichen und logistischen Aspekte sah
das Sylvinit-Projekt eine Durchörterung des 200 m breiten Markscheide-Sicherheitspfeilers zwischen den
Grubenfeldern Hattorf und Unterbreizbach in Form eines Rollloches
mit einer Länge von rund 25 m und
einem Durchmesser kleiner 1.000
mm vor.
Die Position und die Geometrie
dieser Rolllochverbindung, die im
Mittleren Werra-Steinsalz aufgefahren wurde, bietet hinreichende
Voraussetzungen für ein langzeitsicheres Verschlussbauwerk sowohl
im Havariefall als auch im Zuge der
Stilllegung des Werkes.
Diesem Konzept stand der 1996
zwischen dem Freistaat Thüringen und Hessen geschlossene
Staatsvertrag über den grenzüberschreitenden Abbau entgegen. Der
Staatsvertrag legte fest, dass die
Durchörterung des Sicherheitspfeilers zwischen den hessischen und
thüringischen Standorten untersagt ist.
Die damalige Entscheidung
gegen eine Durchörterung des
Sicherheitspfeilers hatte ihre
Berechtigung, um die bergtechnischen Risiken des großen Grubenfeldes zu begrenzen und u.a. die
Langzeitsicherheit der im Standort
Wintershall gelegenen Untertage-
Deponie Herfa-Neurode nachweisen zu können.
Der technische Fortschritt gerade bei der Errichtung langzeitsicherer Verschlussbauwerke im
Salinar seit 1996 ermöglichte es,
erneut an eine untertägige Verbindung zu denken. Dieses war aus
folgenden Punkten gerechtfertigt:
• Auf Grund der erfolgreichen
Erstellung eines Verschlussbauwerkes zur Abdichtung vertikaler
Grubenbaue im Rahmen eines
vom BMBF geförderten und von
K+S mitfinanzierten Vorhabens
kann ein Rollloch jetzt nach Stand
der Wissenschaft und Technik
langzeitsicher verschlossen wer-
den, so dass keine sicherheitsrelevanten Beeinträchtigungen
der Kalistandorte verbleiben.
• Auf Grund intensiver Exploration und detaillierter Ergebnisse zu den hydrologischen Gefahrenpotenzialen, vor allem in
der Grube Merkers, lassen sich
weitaus geringere und damit
beherrschbare Restrisiken ableiten.
• Seit nunmehr 11 Jahren werden
Sanierungs- und Versatzarbeiten im
Rahmen der Verwahrung der Grube Merkers-Springen durchgeführt.
Seit 1993 wurden rund 18 Mio. t versetzt, was zur Reduzierung gebirgsmechanischer Gefahrenpotenziale
führte.
Abb. 4: Neues Konzept für die Sylvinit-Bunker / New concept for Sylvinite-storage.
43
2003 einvernehmlich zugelassen.
Bestandteil der Zulassungen sind
Festlegungen zur Gewährleistung
der Langzeitstabilität von Grubenhohlräumen und zur langzeitsicheren Abdichtung der Förderverbindung im Havariefall bzw. nach
Einstellung der Abbautätigkeit.
Abb. 5: Länderübergreifender Förderverbund / Transport of the Sylvinite across the
state border by vertical haulage.
Die Fachleute der zuständigen
Ministerien und Bergbehörden in
den Ländern Thüringen und Hessen
wurden von K+S sehr früh im Rahmen der Konzeptstudie „Unterbreizbach-Sylvinit“ über das Thema „Länderübergreifender Förderverbund“
informiert und einbezogen.
Dieses mündete Anfang 2002 in
eine fachbezogene Arbeitsgruppe
mit Vertretern von Thüringen,
Hessen und K+S, die eingehend die
Sicherheitsbewertung der Gefahrenpotenziale der hessischen und
thüringischen Grubenfelder erörtert haben.
Auf Grund eines von dieser
Arbeitsgruppe in Auftrag gegebenen Gutachtens und dessen
Ergebnissen kamen die Beteiligten
gemeinsam und einvernehmlich
zur Feststellung:
„dass keine grundsätzlichen
sicherheitlichen Bedenken gegen
diese einzige Rolllochverbindung
zwischen den thüringischen und
hessischen Gruben bestehen“.
Der ergänzte Staatsvertrag wurde
am 8. November 2002 von den Minis-
terpräsidenten der Länder Thüringen und Hessen unterzeichnet.
Er erlaubt im Artikel 1 die Verbindung der Grubenfelder Unterbreizbach und Hattorf durch die Herstellung eines einzigen Rollloches
einschließlich der dazu notwendigen Anschlussstrecken. Weiterhin
wurden die Zuständigkeiten der
Bergbehörden festgeschrieben.
Die als Rollloch ausgebildete
Förderverbindung steht unter hessischer Bergaufsicht. Die Zuständigkeit der Thüringer Bergverwaltung endet an der Oberkante des
Rollloches.
Das für die Änderung des Staatsvertrages notwendige Gesetz wurde
im Dezember 2002 von den Landtagen in Hessen bzw. Thüringen
ratifiziert.
Der entsprechende Sonderbetriebsplan „Länderübergreifende
Förderverbindung“ wurde dem
Thüringer Landesbergamt und der
hessischen Bergverwaltung im Juli
2003 eingereicht. Nach eingehender
Prüfung haben beide Bergbehörden
den Sonderbetriebsplan im Oktober
Organisationsstruktur des
„Sylvinit-Projektes“
Mit Beginn der Umsetzung des Sylvinit-Projektes im November 2002
wurden die personellen Zuständigkeiten geklärt, um die vielfältigen
Aufgaben zu bewältigen (Abb. 2).
Ein Projektteam wurde initiiert,
das aus den Werksleitern, den
Produktionsleitern unter Tage des
Werkes Werra und dem Projektleiter bestand. Dieses koordinierte
die unterstellten Arbeitsteams und
sorgte für die planmäßige Umsetzung des Projektes vor Ort.
Das Projektteam berichtete an
den Lenkungsausschuss, der mit
den Leitern aller beteiligten Funktionsbereiche der K+S Unternehmensleitung sowie dem Geschäftsführer
Technik der K+S KALI GmbH besetzt
war. Insgesamt neun Arbeitsteams
wurden ins Leben gerufen, um die
anstehenden Aufgaben parallel zu
bewältigen.
Fünf der Teams waren mit den
bergmännischen Arbeiten beschäftigt. Ihre Aufgabe war es, die Förderverbindungen zu schaffen, die Förderlogistik sicherzustellen und die
Erschließung und den zukünftigen
Abbau des Sylvinits im Süd-Ost-Feld
der Grube Unterbreizbach vorzubereiten. Die weiteren Teams beschäftigten sich mit der Verarbeitung des
Sylvinits und der Auffahrung der
neuen Wetterverbindung zwischen
Unterbreizbach und Merkers. Ein
Team war für die Sicherung des
projektbezogenen Personalpfades
verantwortlich.
Logistik und selektive Förderung
Die nach Wintershall zu fördernde
Menge an Sylvinit darf die kontinuierliche Versorgung der Fabrik
Unterbreizbach über 24 Stunden
und am Wochenende mit Mischsalz
aus Hartsalz, Carnallitit und Sylvinit nicht beeinträchtigen.
Die Prüfung verschiedener technischer Varianten ergab als wirtschaftlichste Lösung die Kombination von Feld- und Schachtbunkern
mit gemeinsamer Nutzung der
Hauptbandachse (Abb. 3).
Die Kapazität der Hauptbandanlage ist ausreichend, um das
gesamte benötigte Rohsalz für die
Verarbeitung in Unterbreizbach
in 2 Schichten zu transportieren.
Somit steht die 3. Schicht für die
getrennte Sylvinitförderung nach
Wintershall zur Verfügung.
Die ausgeklügelte Förderlogistik
innerhalb des „Sylvinit-Projektes“
erforderte den Bau von vier neuen
Bunkeranlagen zur Speicherung
des Rohsalzes.
Ein Sylvinit-Feldbunker mit einer
Kapazität von 9.000 t, ein Carnallitit-Feldbunker mit einer Kapazität
von 10.000 t und ein Sylvinit-Hauptbunker, der bis zu 6.000 t fassen
kann, wurden auf der thüringischen Seite erstellt.
Aus dem Sylvinit-Hauptbunker
wird kontinuierlich ein Förderstrom von ca. 200 t/h abgezogen,
der auf die Verbindungsachse nach
Wintershall aufgegeben wird. Auf
der hessischen Seite wurde in der
Nähe des Förderschachtes Grim-
berg ein Dosierbunker für die
dosierte Zumischung des Unterbreizbacher Sylvinits mit einer
Kapazität von 9.000 t installiert. Für
die drei Sylvinit-Bunker kam ein
neu entwickeltes Bunkerkonzept
mit Steilbunker und Schwingtrichter zur Anwendung (Abb. 4). [1]
Aus- und Vorrichtung
Für die Realisierung des Projektes
waren weiterhin umfangreiche
bergmännische Arbeiten zur Herstellung der Logistik erforderlich.
Die gesamte Länge des Transportweges vom SO-Feld der Grube
Unterbreizbach über die Länderübergreifende Förderverbindung
bis hin zum Schacht Grimberg
beträgt rund 27,5 km. Teile dieser untertägigen Strecken waren
bereits vorhanden. Trotzdem mussten mit Start des Projektes rund 9,2
km neu erstellt und 8,6 km Strecke
wieder aufgewältigt werden, was
hohe Ansprüche an Mensch und
Maschinen stellt. Die Auffahrung
der Länderübergreifenden För-
Abb. 6: Bergmännische Arbeiten in den Grubenbetrieben in Hattorf und Unterbreizbach / Mine works in the mines Hattorf and Unterbreizbach.
Abb. 7: Bergmännische Arbeiten im Grubenbetrieb Wintershall / Mine works in
the mine Wintershall.
45
Abb. 8: Bergmännische Arbeiten in den Grubenbetrieben Unterbreizbach und
Basalt mussten unter Zuhilfenahme zweier drehschlagend arbeitenden Spezialbohrwagen langwierig
durchörtert werden (Abb. 8).
Im Zuge dieser Auffahrung wurden die ersten Sylvinitbereiche
aufgeschlossen, die in Qualität und
Menge die geologischen Prognosen
bestätigen. Zur Sicherstellung einer
Jahresfördermenge von 1,5 Mio. t
Sylvinit, was täglich einer beachtlichen Gewinnungsmenge von 6.000 t
entspricht, müssen zwei weiter östlich gelegene Sylvinitstreifen bis
Ende 2004 bzw. im Laufe des Jahres
2005 aufgeschlossen werden.
Merkers / Mine works in the mines Unterbreizbach and Merkers.
derverbindung wurde Mitte 2004
abgeschlossen. Hierzu mussten auf
Thüringer Seite rund 3.500 m Strecke in Bohr- und Sprengarbeit neu
aufgefahren werden. Auf hessischer
Seite wurden nach der Aufwältigung von rund 700 m weitere 400
m Strecke mit einer Teilschnittmaschine bis zum Rolllochfußpunkt
geschnitten.
Am 14. Mai konnte der Durchschlag des Pilotloches gefeiert
werden. Bedenkt man, dass die
Koordinatensysteme der beiden
ehemals selbständigen Gruben aus
historischen Gründen sehr unterschiedlich waren, so ist die im
Bild dargestellte Abweichung der
Rolllochspur von weniger als 25 cm
eine gelungene markscheiderische
Arbeit (Abb. 5).
Vom Rollloch in westlicher Richtung wurden in der Grube Hattorf
4.540 m aufgewältigt bzw. aufgefahren. Die in dieser Strecke montierte
Bandanlage transportiert den aus
Unterbreizbach kommenden Sylvinit auf die vorhandene Bandan-
lage von Hattorf nach Wintershall
(Abb. 6).
In der Grube Wintershall mussten für die Installation neuer Bandanlagen 1.520 m Strecke aufgewältigt bzw. aufgefahren werden, um
das Rohsalz vom neu geschaffenen
Dosierbunker zum Schacht Grimberg fördern zu können (Abb. 7).
In Summe wurden mit Beginn
des Projektes rund 16 km neue
Bandanlagen installiert.
Das Süd-Ost-Feld der Grube Unterbreizbach schließt sich südlich der
12. Abteilung an das bestehende
Grubenfeld an. Der erste Aufschluss
erfolgte im Jahr 2002 durch zwei
rund 1 km lange Doppelstreckensysteme in südlicher Richtung.
Die nördlichen Sylvinitvorkommen wurden bzw. werden durch
Auffahrung der 14. Südlichen Abteilung Osten bis zur Verbreitungsgrenze nach Osten und Westen
aufgeschlossen. Diese bergmännischen Arbeiten umfassten bis
dato rund 6.140 m Strecke, die sich
nicht einfach gestalteten. Fast 40 m
Abbauverfahren
Voraussetzung für die Nutzung
des wertstoffreichen Sylvinits als
Rohstoffbasis sind effiziente Gewinnungsverfahren. Innerhalb des SüdOst-Feldes Unterbreizbach muss auf
Grund der Genese verstärkt mit
wechselnden Mächtigkeiten und
Lagerungsverhältnissen gerechnet
werden. Die daraus resultierenden gebirgsmechanischen Probleme werden durch entsprechende
Abbauverfahren beherrscht.
Die während der Erschließung
der ersten Sylvinitfelder durch die
14. Südliche Abteilung Osten gewonnenen Erkenntnisse zeigen, dass im
Gegensatz zu den ersten Annahmen
die vorgefundene Ausprägung der
Sylvinitlagerstätte eher inselartig
als streifenförmig ist. Daher wird
für diesen Bereich ein flexibles
Abbauverfahren benötig.
Nach eingehender Überprüfung
der im Grubenbetrieb Unterbreizbach zur Anwendung kommenden
Abbauverfahren scheint der roomand-pillar-Abbau für die schon
erschlossenen Sylvinitbereiche am
geeignetsten zu sein. Bezogen auf
die bisher vorgefundenen Abbaublöcke hat der room-and-pillarAbbau im Vergleich zu anderen
Abbauverfahren (Kuppenabbau,
Kuppenstrossbau) das höchste Ausbringen. Zudem kann der roomand-pillar-Abbau optimal an die
geologischen Gegebenheiten wie
Lagermächtigkeit und Fazieswechsel (Carnallitit/Sylvinit) angepasst
werden (Abb. 9).
Die Sylvinitvorräte sind im
Bereich von Basaltstörungen großflächig mit CO2 imprägniert. Dieses
stellt den Bergbau, wie schon in
der Vergangenheit, auch künftig vor anspruchsvolle Aufgaben.
Daher kommt der CO2-Prognose
eine besondere Bedeutung zu.
Bei der Auffahrung des SO-Feldes
durch die 14. Südliche Abteilung
Osten wurden mehrere hochgespannte CO2-Bereiche durchörtert.
Als Besonderheiten im Zuge der
Auffahrungs- und Vorrichtungsarbeiten sind zum einen das außergewöhnlich hohe Verhältnis von
1 t Salz /100 m3 CO2 und zum
anderen die zum ersten Mal dokumentierte ausbruchsaktive Imprägnierung des Liegenden Steinsalzes
zu nennen.
Dem möglichen CO2-Ausbruchsgeschehen wird durch spezifische
Vorkehrungen, wie hinreichende
Sedimentationsräume und eine
ausreichende Anzahl von Betriebspunkten begegnet. In enger Zusammenarbeit mit der Bergbehörde
ist begleitend zur Auffahrung in
der 14. Südlichen Abteilung Osten
eine Strategie zur Ausbruchsbegrenzung im Steinsalz erarbeitet
worden, die auch bei CO2-Führung
die Vollauffahrung einer 9 m breiten Strecke erlaubt.
Des Weiteren wurde im Ergebnis
der bei der Auffahrung zusätzlich
gewonnenen Erkenntnisse der Sonderbetriebsplan „CO2“ überarbeitet
und zur Genehmigung beim Bergamt eingereicht.
Wetterführung
Im „Sylvinit-Projekt“ ist als Teilprojekt die Wetterführung für den
Abbau des Sylvinits enthalten.
Der Abbau von zusätzlich 1,5
Mio. t/a erfordert eine Wettermen-
Abb. 9: „room-and-pillar“-Abbau im aufgeschlossenen Sylvinit-Feld / Room and pillar mining system in the new Sylvinite-field.
47
Abb. 10: Neuer Hauptgrubenlüfter / New main fan.
generhöhung zur Versorgung des
Südost-Feldes von ca. 7.500 m3/min.
Unter Berücksichtigung der aufgetretenen CO2-Ausbrüche in 2002
und 2003 wurde beschlossen, einen
Wetterverbund vom Südwestfeld
der Grube Merkers zum Sylvinitfeld
in Unterbreizbach zu realisieren.
Diese neue Wetterstrecke hat den
Vorteil, dass die Wetter im Falle
eines Gasausbruches durch die
nicht belegten Grubenbaue der
Grube Merkers geleitet werden.
Damit verbunden ist die Nutzung
des Schachtes Menzengraben 2 als
zusätzlicher Abwetterschacht für
die Grube Unterbreizbach.
Zur Herstellung des neuen Wetterverbundes mit der Grube Merkers mussten ca. 1.500 m Strecke
Abb. 11: Neue Hydrozyklonanlage in der Fabrik Wintershall / New cyclone in plant
Wintershall.
neu aufgefahren werden (siehe
Abb. 8).
Die dafür notwendigen mobilen
Maschinen und stationären Anlagen wurden von der Grube Unterbreizbach zur Verfügung gestellt.
Nach dem Vorliegen des von der
Bergbehörde zugelassenen Sonderbetriebsplanes „Wetterstrecken
zum Sylvinit-Projekt“ im August
2003 konnte forciert mit der Auffahrung der Wetterstrecke begonnen
werden.
Nach einem Jahr Streckenvortrieb im Gegenortbetrieb mit erheblichen Schwierigkeiten auf Grund
von Basaltdurchörterungen im
Grubenfeld Unterbreizbach konnte
am 19.08.04 planmäßig der letzte
Abschlag geschossen werden.
Die beiden sich treffenden Strecken wichen nur wenige Zentimeter
von der geplanten Streckenführung
ab. Eine gelungene bergmännische
und markscheiderische Leistung.
Der am Schacht Menzengraben
2 der Grube Merkers als weiterer
Hauptgrubenlüfter aufgearbeitete
und nicht mehr benötigte Ersatzlüfter der ehemaligen Kaligrube
Salzdetfurth wurde für die Streckenauffahrung bereits in der 35.
KW 2003 in Betrieb genommen
(Abb. 10).
Zeitplan und Kosten
Die Arbeiten zum Aufbau der
gesamten Logistik und für die
notwendigen fabrikseitigen Anpassungsmaßnahmen (Abb. 11) sind
Ende September 2004 planmäßig
abgeschlossen worden.
Das 4. Quartal 2004 wird für
einen Probebetrieb des gesamten
Systems genutzt. Der verbleibende
Zeitraum bis zum 01.01. 2005 dient
Abb. 12: Effekte des Sylvinit-Projektes / Effects of the Sylvinite-project.
der Stabilisierung der gesamten
Logistik und der Optimierung der
Produktionsprozesse in der Fabrik
Wintershall, die mit dem höherprozentigen Rohsalz beaufschlagt
werden.
Für das Sylvinit-Projekt waren
rund 40 Mio.  bewilligt. Ca.
24 Mio.  entfielen auf die notwendigen Investitionen für die
untertägige Ausrüstung, wobei der
größte Teil des Betrages auf maschinelle und stationäre Einrichtungen
im Untertagebereich aufgewendet
wurde. Rund 1 Mio.  wurden zur
Ertüchtigung der Rohsalzverarbeitung in der Fabrik Wintershall zur
Verfügung gestellt. Die Betriebskosten für den Aufschluss des SylvinitFeldes und die Streckenauffahrungen zur Herstellung der Logistik
betrugen rund 15 Mio. .
Personal
Der Personalbedarf für die Gewinnung und den Transport von jährlich 1,5 Mio. t Sylvinit beträgt für
den Standort Unterbreizbach ca.
110 Mitarbeiter, die entsprechend
dem Projektfortschritt für die Stre-
ckenauffahrungen und die Montagen bis 2005 aufgebaut wurden.
Durch den Fortfall von ca. 4 Mio. t
Gewinnungsmenge in Hattorf/Wintershall wird die Belegschaft dort
um ca. 179 Mitarbeiter reduziert.
Die erforderliche Personalanpassung wird fließend gestaltet, indem
Mitarbeiter u.a. in Sonderprojekten eingesetzt werden. Zusätzlich
wird die natürliche Fluktuation
genutzt.
Umweltbilanz
Ein Blick auf die künftige Umweltbilanz zeigt weitere Vorteile des Projektes. So wird durch die hochwertige Rohsalzversorgung der Fabrik
Wintershall die Rückstandshalde
deutlich entlastet, da der Anteil
nicht verwertbarer Rückstände
abnimmt. Die CO2-Emissionen
können durch einen geringeren
Strom- und Wärmeverbrauch ebenso wie die Abwassermenge gesenkt
werden.
Auswirkungen des Sylvinit-Projektes
Nach der Realisierung des Projektes
wird die Fabrik Unterbreizbach
mit Rohsalz versorgt wie derzeit.
Durch die Zuförderung von sylvinitischem Salz über die Ländergrenze Thüringen/Hessen hinweg
in die Fabrik Wintershall kann bei
uneingeschränkter Produktion von
Spezialprodukten der K2O-Wert von
derzeit ca. 8,1 % auf ca. 12 % erhöht
werden, was die spezifischen Verarbeitungskosten senkt (Abb. 12).
Die Gesamtfördermenge kann
um rund 2,5 Mio. t im Verbundwerk
Werra reduziert werden bei gleichzeitiger Erhöhung der jährlichen
Produktion um 250 Tt Ware. Damit
ist das „Sylvinit-Projekt“ hochwirtschaftlich.
Zusammenfassung
Mit der planmäßigen Inbetriebnahme der Sylvinitförderung von
Unterbreizbach nach Hattorf/Wintershall ab dem 01.01.2005 wird
die Wettbewerbsfähigkeit des Verbundwerkes Werra, das mehr als
40 % zur Gesamtproduktion der
K+S KALI GmbH beiträgt, spürbar
gestärkt.
In weniger als zwei Jahren nach
Ratifizierung des dafür nötigen
Staatsvertrages zwischen Thüringen und Hessen, der einen länderübergreifenden Förderverbund in
Form eines Rollloches gestattet,
wurde das 40-Mio.--Sylvinit-Projekt fertig gestellt.
Abschließend möchte ich allen
Dank sagen, die zum Gelingen
dieses vielschichtigen Projektes
beigetragen haben.
Literatur
[1] Jacob Thomas: Moderne Bunkergestaltung in den Bergwerken
der K+S Gruppe. Kali und Steinsalz
(2004) Nr. 3, S. 30 ff.
49
Personalien
Firmennachrichten
esco – european salt
company GmbH & Co. KG
Im Steinsalzbergwerk Borth der
esco wurden im Oktober dieses
Jahres zwei neu entwickelte 20-Tonnen-Diesellader in Betrieb genommen. Die Einführung dieser neuen
Großgerätegeneration optimiert
die Transport- und Gewinnungsprozesse im Grubenbetrieb und
steht in direktem Zusammenhang
mit der Umstellung auf die in
den anderen Bergwerken der K+S
Gruppe bewährte Lader- und Brechertechnik.
Ebenfalls im Werk Borth wurden im Sommer dieses Jahres so
genannte gedeckelte Waggons für
den Transport des im Mühlenbetrieb aufbereiteten Salzes zum
Rheinhafen in Betrieb genommen.
Damit werden sukzessive die noch
ohne Abdeckung genutzten Waggons verringert. Der Vorteil: Das
Salz ist damit nicht mehr – wie
bisher – Wind und Wetter ausgesetzt. Durch den trockenen Bahntransport wird der Transportweg
des Werkes über Schiene und den
günstigen Wasserweg des Rheins
stabilisiert und optimiert.
K+S Gruppe
Am 15. November 2004 wurde die
geschäftliche Entwicklung der K+S
Gruppe im dritten Quartal und
in den ersten neun Monaten dieses Jahres vorgestellt. Der Umsatz
(Januar bis September 2004) ist
gegenüber dem vergleichbaren Vorjahreszeitraum um 12 % gestiegen
(2004: 1.938,2 Mio. ; 2003: 1.736,6
Mio. ). Das Ergebnis der Betriebstätigkeit (EBIT) lag mit 132,1 Mio. 
um 37 % über dem EBIT des Vorjahres (96,6 Mio. ). Das Ergebnis nach
Steuern lag mit 111,7 Mio.  um
34 % über dem des Vorjahres (83,1
Mio. ). Die Investitionen waren
leicht rückläufig und beliefen sich
auf 81,4 Mio. , ein Minus von 9 %
gegenüber 2003 (89,3 Mio. ). In
der K+S Gruppe waren am 30. September 2004 11.159 Mitarbeiter und
damit 5 % mehr zum vergleichbaren Vorjahreszeitpunkt beschäftigt
(30. 9. 2003: 10.638). Im gleichen
Zeitraum ist die Anzahl der Auszubildenden um 6 % angestiegen
(2004: 585: 2003; 552).
Die K+S Aktiengesellschaft hat Vertriebs- und Produktionskapazitäten
der französischen SCPA (Société
des Potasses et de l’Azote) erworben. Mit der Akquisition erwirbt
K+S vom staatlich kontrollierten
Konzern EMC (Entreprise Minière
et Chimique) Kundenstämme und
Markenrechte der SCPA sowie deren
Geschäftsanteile an mehreren regionalen Düngemittelgesellschaften.
Es handelt sich dabei um vier
Standorte, an denen Spezialdüngemittel und Mehrnährstoffdünger
produziert und regional vermarktet werden. Außerdem wird die KaliGranulierung der CCW (Compagnie
de Compactage de Wittenheim) im
Elsass übernommen. Die erworbenen Gesellschaften und Standorte
sollen mit der bereits seit zehn
Jahren in Frankreich erfolgreich
arbeitenden Kali und Salz France
S.A.R.L. als K+S KALI & SCPA France
S.A.S. firmieren und als 100-prozentige Tochtergesellschaft mit der K+S
Gruppe verbunden werden.
K+S KALI GmbH
Mit der Inbetriebnahme der Sylvinitförderung von Unterbreizbach im
Grubenbetrieb Hattorf-Wintershall
wird die Wettbewerbsfähigkeit
des Werkes Werra, das mehr als
40 Prozent zur Gesamtproduktion der K+S KALI GmbH beiträgt,
spürbar gestärkt. In weniger als
zwei Jahren nach Ratifizierung
des dafür notwendigen Staatsvertrages zwischen Thüringen und
Hessen hat K+S das 40-MillionenEuro-Projekt fertig gestellt. Es soll
ab dem Jahr 2005 eine jährliche
Ergebnisverbesserung von bis zu
20 Millionen  erbringen.
Südwestdeutsche
Salzwerke AG
Die Südwestdeutsche Salzwerke AG
erzielte im ersten Halbjahr 2004
im Konzern einen Umsatz in Höhe
von 135,5 Mio.  (2003: 126,6 Mio.
). Das operative Ergebnis (EBIT)
lag bei 20,0 Mio.  (2003: 15,9 Mio.
). Der Konzernüberschuss betrug
10,9 Mio.  (2003: 6,2 Mio. ). Die
Anzahl der Mitarbeiter per 30. Juni
2004 lag bei 1.206 (2003: 1.238).
K+S Entsorgung GmbH
Unternehmensleitung
Edgar Schubert, Leiter des Funktionsbereichs Personal, hat nach
40 Dienstjahren am 1. November
2004 seinen aktiven Dienst beendet. Seine Nachfolge hat Steffen
Kirchhof, zuvor Leiter der Führungskräftebetreuung und Personalwesen in der Unternehmensleitung, übernommen.
Kurt Harbodt, Köln, ehemals
Mitglied der Geschäftsführung,
vollendet am 26. März 2005 das
75. Lebensjahr.
Dr. Karl-Heinz Beyer, Ahnatal, ehemals Leiter des Bereichs Fabriken,
vollendet am 2. Februar 2005 das
80. Lebensjahr.
Dr. Hans-Joachim Scharf, Staufenberg, ehemals Leiter des Bereichs
Umwelt/Qualitätssicherung, vollendet am 24. März 2005 das
75. Lebensjahr.
Inaktive Werke
Klaus Rumphorst, Leiter der Einheit, begeht am 1. März 2005 sein
25-jähriges Dienstjubiläum.
K+S KALI GmbH
Unternehmensleitung
Wolfgang Westhofen, Leiter Vertrieb Düngemittel Übersee, ist
am 30. September 2004 nach über
43 Dienstjahren in den Ruhestand
getreten.
Dr. Ernst Andres hat am 1. Oktober
2004 die neu geschaffene Einheit
Vertrieb übernommen.
Werk Neuhof-Ellers
Dr. Norbert Knöpfel, Werksleiter,
beendet zum 1. Februar 2005 seinen aktiven Dienst. Dieter Friedrich, Werksleiter Bergbau Werk
Werra, wird zum 1. Januar 2005
zum Werk Neuhof-Ellers versetzt
und übernimmt am 1. Februar
2005 die Nachfolge von Herrn Dr.
Knöpfel.
Werk Werra
Dr. Helmut Zentgraf, Werksleiter
Fabrik, begeht am 1. Februar 2005
sein 25-jähriges Dienstjubiläum.
51

Kali und Steinsalz3/04.indd

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