Führender Bergbaukonzern – wassergekühlter Spüllufttrockner mit Null-Spülverlust und Gebläse gewährleistet sieben Jahre stabile Betriebsführung

Kundenhintergrund

Zijin Mining Group Co., Ltd.  ist ein groß angelegter Bergbaukonzern, der sich auf die Exploration und Erschließung von Gold-, Kupfer-, Zink- und anderen Metallressourcen konzentriert. Er zählt zu den weltweit führenden Unternehmen im Metallbergbau und gehört zu den Globalen TOP-10-Metallbergbauunternehmen . Das Unternehmen betreibt mehrere Großminen sowie Schmelzprojekte in Festlandchina, Hongkong, Kanada, Australien, Südafrika und anderen Ländern und Regionen und deckt damit die gesamte Wertschöpfungskette von Gewinnung, Aufbereitung, Verhüttung, Raffination bis zum Handel ab.

Zijin Mining stellt seit jeher äußerst hohe Anforderungen an zuverlässigkeit, Energieeffizienz und Betriebsstabilität  aufgrund seiner Ausrüstung. Bergwerks- und Hüttenstandorte befinden sich typischerweise in abgelegenen Gebieten mit extremen Umgebungsbedingungen (hohe Temperatur, hohe Luftfeuchtigkeit, hoher Staubgehalt), und die Produktion läuft rund um die Uhr. Jeder Ausfall von Geräten kann zu erheblichen Produktionsausfällen führen. Druckluft als zentrale Energiequelle für pneumatische Bergbaugeräte, Automatisierungs- und Steuerungssysteme sowie Schmelzprozesse muss stets trocken und sauber sein, um Effizienz und Sicherheit der Produktion zu gewährleisten.

Anwendungen von Druckluft

Bei den Bergwerk- und Hüttenbetrieben von Zijin Mining wird Druckluft hauptsächlich eingesetzt für:

• Pneumatische Geräte im Untertage- und Tagebau:  pneumatische Bohrgeräte, luftbetriebene Lader, pneumatische Ventile – erfordern trockene, ölfreie Luft, um Vereisung und Leitungsverstopfung zu vermeiden.
• Aufbereitung von Erzen:  pneumatische Rührung in Flotationsmaschinen, pneumatischer Förderung von Aufschlämmungen, Entlüftung von Filtern – feuchtigkeitsempfindlich, da hohe Feuchtigkeit die Flotationseffizienz und die Konzentratqualität beeinträchtigt.
• Schmelzprozesse:  verbrennungsluft für Kupfer-/Gold-Schmelzöfen, Rückstossreinigung von Staubabscheidern, Instrumentensteuerluft – erfordert einen stabilen Taupunkt, um Kondensatbildung zu vermeiden, die Präzisionsinstrumente beschädigen könnte.
• Automatisierungssteuerungssysteme:  SPS, pneumatische Stellglieder, Sensoren – benötigen saubere, trockene Instrumentenluft.

Aufgrund der staubigen und feuchten Bergwerksumgebung sowie der Lage einiger Anlagen in heißen, feuchten südlichen Regionen stellt Feuchtigkeit in der Druckluft ein kritisches Problem dar. Die ursprüngliche Trocknungsanlage des Kunden wies hohe Spülluftverluste, instabile Taupunkte und Korrosionsprobleme auf.

Abbildung: 55 Nm³/min Wassergekühlter bläsergestützter Trockner mit Null-Spülverlust

Schmerzpunkte (vor der Zusammenarbeit)

Vor der Zusammenarbeit mit uns stand eine große Kupfermine und Schmelzstätte der Zijin Mining vor folgenden Problemen mit ihrem Drucklufttrocknungssystem:

• Hoher Spülluftverlust:  Die ursprünglichen regenerationslosen oder beheizten Regenerations-Trockner verbrauchten große Mengen Druckluft zur Regeneration (15–25 %), was die Kompressoren zu einer Überlastung zwang und zu hohen Stromkosten führte.
• Instabiler Taupunkt:  Unter hochtemperaturigen und feuchten Sommerbedingungen schwankte der Taupunkt am Trocknerausgang erheblich, stieg teilweise über −20 °C an und führte zum Einfrieren und Verklemmen pneumatischer Ventile sowie zur Wassersammlung in den Instrumentenleitungen.
• Gerätekorrosion:  Die ursprünglichen Trockner bestanden aus Kohlenstoffstahl. In der feuchten Bergwerksumgebung rosteten die inneren Oberflächen, und Rostpartikel gelangten in nachgeschaltete Geräte, was zu Verschleiß an Ventilen und Verstopfung von Düsen führte.
• Häufige Wartung:  Das Trockenmittel degradierte aufgrund von Öl und Feuchtigkeit rasch und musste alle 1–2 Jahre ausgetauscht werden. Pneumatische Ventile wiesen aufgrund häufigen Schaltens hohe Ausfallraten auf, was die kontinuierliche Produktion störte.
• Hoher Energieverbrauch:  Das Fehlen einer Null-Blas-Technologie bedeutete, dass der Regenerationsprozess große Mengen Druckluft oder elektrische Heizung verbrauchte, was im Widerspruch zur jüngsten Strategie von Zijin Mining „grüner Bergbau, Energieeinsparung und Emissionsminderung“ stand.

Unsere Lösung

Um die Kernanforderungen von Zijin Mining zu erfüllen: hohe Zuverlässigkeit, extreme Energieeffizienz, Korrosionsbeständigkeit und lange Lebensdauer , empfohlen wir einen wassergekühlten Null-Blas-Gebläse-Trockner mit Adsorption . Diese Technologie kombiniert einen wassergekühlten Nachkühler und ein Gebläse-Regenerationssystem mit Null-Blas-Funktion, das speziell für hochtemperaturbelastete Bergwerksumgebungen angepasst ist.

Abbildung: trockner für trockene Druckluft mit 100 m³/min

Kerntechnologie: Wasserkühlung + Gebläse-Regeneration mit Null-Blas-Funktion

• Wassergekühltes Design:  Ausgestattet mit einem wassergekühlten Zwischenkühler und einem wassergekühlten Regenerationsluftkühler, der das zirkulierende Kühlwasser des Bergwerks (typischerweise ≤ 32 °C) zur Kühlung der Druckluft und des Regenerationsabgases nutzt. Dadurch werden die Wärmeabfuhrbeschränkungen luftgekühlter Systeme bei hohen Umgebungstemperaturen vermieden und eine stabile Eintrittslufttemperatur sowie eine konstante Trocknerleistung unabhängig von Umgebungsschwankungen sichergestellt.
• Gebläse-Regeneration ohne Spülluftverbrauch:  Ein Gebläse saugt Umgebungsluft an, erhitzt sie mittels elektrischer Heizungen auf 150–200 °C und regeneriert den gesättigten Turm – ohne jegliche Druckluft zu verbrauchen . Der Energieverbrauch beschränkt sich auf das Gebläse und die Heizung und ermöglicht im Vergleich zu druckluftlosen Trocknern Einsparungen von über 70 %.
• Edelstahlkonstruktion:  Die Türme sowie sämtliche luftberührten Rohrleitungen bestehen aus Edelstahl (304 oder 316L), wodurch Rostbildung in der feuchten Bergwerksumgebung ausgeschlossen wird und saubere Druckluft für nachgeschaltete Verbraucher gewährleistet ist.
• Intelligente Steuerung:  Siemens-SPS mit automatischer Steuerung basierend auf der Online-Taupunktüberwachung zur Optimierung der Regenerationszyklen. Die integrierte Schnittstelle für die Fernüberwachung ermöglicht die Anbindung an das DCS-System des Bergwerks.

Erstes Kooperationsgerät (2018)

• Modell:  Wassergekühlter, purgierfreier Gebläse-Purgier-Adsorptionstrockner (Abbildung 1)
• Fassungsvermögen:  Ausgelegt für den gesamten Förderstrom des vor Ort installierten Kompressors (Erfüllung des Grundbedarfs)
• Inbetriebnahmedatum:  2018
• Leistungsprotokoll:  Ununterbrochen in Betrieb seit über 7 Jahren  mit einem Drucktaupunkt von durchgängig ≤ −40 °C. Keine Ausfallzeiten oder Luftqualitätsprobleme durch den Trockner verursacht. Außen- und Innenstruktur weisen keine nennenswerte Korrosion auf. Das Trockenmittel befindet sich weiterhin in gutem Zustand und wurde bislang nicht ausgetauscht.

Kürzlicher Zusatzkauf (2025)

Auf der Grundlage der umfassenden Anerkennung der Leistungsfähigkeit der Anlage und des After-Sales-Service hat Zijin Mining kürzlich zusätzlich eine blasluft-Trocknungseinheit mit einer Förderleistung von 100 m³/min  (Abbildung 2) für sein Kapazitätserweiterungsprojekt erworben. Das neue Gerät verfügt über dasselbe wassergekühlte Null-Abblas-Design mit einem verbesserten Steuerungssystem, das mit dem bestehenden System kompatibel ist und einen flexiblen Parallelbetrieb ermöglicht.

Lieferung & Installation

Während der ersten Zusammenarbeit im Jahr 2018 führte unser technisches Team eine Vor-Ort-Erhebung durch und passte das Design an die heiße, feuchte und staubige Bergwerksumgebung an:

• Ein wassergekühlter Vorkühler wurde hinzugefügt, um die Eintrittslufttemperatur zu senken.
• Das Filtersystem wurde durch zusätzliche Vorfilter zur Entfernung von Öl und Staub verbessert.
• Fahrgestellmontage (Skid-Mounted-Design) für eine schnelle Montage vor Ort.

Die Montage und Inbetriebnahme dauerten zwei Wochen und wurden beim ersten Versuch erfolgreich vom Kunden abgenommen. Während der mehr als siebenjährigen Betriebszeit haben wir regelmäßige Ferninspektionen sowie Vor-Ort-Serviceleistungen bereitgestellt, wobei wir exzellentes Kundenfeedback erhalten haben.

Die zusätzliche Einheit für 2025 folgt dem gleichen Standard-Lieferprozess und soll den Energieverbrauch für Druckluft im Rahmen des Erweiterungsprojekts weiter senken.

Ergebnisse und Nutzen (basierend auf sieben Jahren Betrieb)

Kundenmeinung

„Dieser wassergekühlte Null-Blasluft-Trockner mit kontinuierlichem Betrieb läuft seit seiner Erstinbetriebnahme im Jahr 2018 ununterbrochen in unserem Bergwerk – bereits über sieben Jahre lang. Er hat uns nie im Stich gelassen. Der Taupunkt lag stets unter −40 °C, und der Verzicht auf Blasluftspülung ermöglichte uns erhebliche Einsparungen bei den Stromkosten. Aufgrund dieses Vertrauens entschieden wir uns für unser neues Erweiterungsprojekt erneut für dieselbe Geräteserie. Gute Ausrüstung spricht für sich.“

— Leiter Maschinenmanagement, Zijin-Bergwerksstandort

Fazit

Die Partnerschaft zwischen Zijin Mining und unserem Unternehmen begann im Jahr 2018. Ein einzelner wassergekühlter Null-Entlüftungs-Gebläse-Trockner mit über sieben Jahren stabilem Betrieb erwarb das tiefe Vertrauen des Kunden. Der kürzlich getätigte Kauf einer weiteren Einheit mit 100 m³/min markiert ein neues Kapitel unserer Zusammenarbeit. Zukünftig werden wir weiterhin effiziente, zuverlässige und langlebige Drucklufttrocknungslösungen für Bergbaukunden bereitstellen und so den Aufbau grüner und intelligenter Minen unterstützen.