Wertvolle Mineralsande

Eine Mine, die im australischen Outback Mineralsande fördert, braucht eine sichere Energieversorgung. In der dortigen LNG-Anlage arbeiten zahlreiche HEROSE Ventile.

In der Kimberly-Region, im Nordwesten Australiens, liegt das Thunderbird Mineral Sands-Projekt. Hier werden im Tagebau wertvolle Mineralsande abgebaut. Der nächste Ort ist 70 Kilometer entfernt und es führen keine Strom- oder Gasleitungen zum Abbauort. Der Minenbetrieb ist auf eine verlässliche Energieversorgung angewiesen. Das in Perth ansässige Unternehmen AMG Energy Services konzipierte und lieferte die gesamte LNG-Wertschöpfungskette. Betrieben wird die LNG-Anlage von Pacific Energy, Australiens führendem Anbieter für dezentrale Energieversorgung.

Das gesamte LNG-Energiesystem wird von Pacific Energy vom Standort Perth ferngesteuert überwacht und betrieben, einschließlich der pneumatisch angetriebenen HEROSE Durchgangsventile.

Große Entfernungen, hohe Temperaturen und viel Staub

Der australische Kontinent ist mit 7,7 Millionen Quadratkilometer fast doppelt so groß wie alle Länder der EU. Während in der EU 448 Millionen Menschen leben, sind es in Australien 27 Millionen. Die Region Kimberly ist der heißeste Teil Australiens: Im Winter liegt die Temperatur bei 30 bis 35 Grad Celsius und im Sommer bei 40 bis 45 Grad Celsius, begleitet von einer hohen Luftfeuchtigkeit von bis zu 99 Prozent im Sommer. Das Minenprojekt mit dem Namen Thunderbird befindet sich auf der Dampier-Halbinsel, auf halbem Weg zwischen Derby und Broome. Die Lage und das Klima sind eine Herausforderung – für diejenigen, die dort arbeiten, und für die Technik, die dort im Einsatz ist.

Mineralsande in Australien

Australien ist eines der größten Exportländer für Rohstoffe und die dortige Minenindustrie ein wichtiger Wirtschaftszweig. Die Mineralsande stehen weniger im Fokus als andere Bodenschätze, haben aber große Bedeutung, denn das Land gehört zu den weltweit führenden Produzenten dieser wichtigen Rohstoffe. Mineralsande sind Ablagerungen von Schwermineralien, die häufig in ehemaligen Küstenregionen oder alten Flussbetten zu finden sind. Sie enthalten wertvolle Mineralien wie die Titanverbindungen Ilmenit, Rutil und Leukoxen oder das Silikatmineral Zirkon. Die Thunderbird-Mine ist eines der größten und hochwertigsten Zirkonvorkommen der Welt, ungefähr 50 Prozent größer als die größte in Betrieb befindliche Abbaustätte.

LNG sorgt für ausreichend Energie beim Abbau der Mineralsande

Im Camp des Minenbetreibers Kimberly Mineral Sands leben rund 350 Menschen. Der Abbau der Mineralsande läuft sieben Tage die Woche rund um die Uhr. Die Energieversorgung für die Minenarbeiten und das Thunderbird Village mit Restaurant, Fitnessraum, Freizeitraum, Shop und Verwaltung muss gesichert sein. Viele Minen ver- wenden immer noch Dieselgeneratoren, um Strom zu erzeugen. LNG ist die kohlenstoffärmere Alternative für die Stromerzeugung an abgelegenen Minenstandorten. Die Nutzung von Erdgas verursacht 25 Prozent weniger CO₂-Emissionen und keine Schwefeloxide oder Stickstoffoxide. Dazu kommt, dass der Diesel aus Übersee importiert werden muss und das Gas vor Ort in Australien produziert wird. Die in Perth ansässige AMG Energy Services hat das LNG-Energiesystem entworfen, geplant und gemeinsam mit dem Partner Furui in China und Australien gebaut.

Die Umweltbedingungen sind die größte Herausforderung. Wir müssen die Zuverlässigkeit der Anlage an 365 Tagen gewährleisten, das ist sehr wichtig.

Kevin Gao, Managing Director AMG Energy Services

Ein umfangreiches LNG-System mit drei großen Lagertanks

AMG Energy Services ist Spezialist für kryogene Druckbehälter und LNG-Energiesysteme. Für die Thunderbird-Mine hat das Unternehmen die komplette LNG-Wertschöpfungskette umgesetzt: von den LNG-Trucks mit bis zu drei Tanktrailern und Kapazität für 63 Tonnen LNG in einem Transport über die drei großen Lagertanks bis hin zur Anlagensteuerung. Die drei Lagertanks sind jeweils 30 Meter lang, 5 Meter hoch und 5,5 Meter breit, jeder fasst rund 370.000 Kubikmeter und wiegt 122 Tonnen. Die zu 80 Prozent gefüllten Lagertanks können Thunderbird für zehn Tage mit Energie versorgen. Der Verbrauch pro Tag liegt zwischen 25 und 40 Tonnen LNG. Täglich bringen zwei bis drei Trucks Nachschub. Das Gas stammt aus den Pluto-Offshore-Feldern westlich von Australien und kommt über eine rund 180 Kilometer lange Pipeline zur Verflüssigung nach Karratha an Land. Die Pluto LNG-Lkw-Verladeanlage kann bis zu 200.000 Tonnen LNG pro Jahr verladen und damit rund 300 Millionen Liter Diesel ersetzen. Vom Truck-Terminal bis zur Mine sind es rund 930 Kilometer.

Verlässliche Energie ist entscheidend beim Abbau der Mineralsande

Das Gaskraftwerk auf dem Gelände der Thunderbird-Mine hat eine Leistung von 16 Megawatt in Kombination mit einem 2 Megawatt-Batteriespeicher. Nur mit dieser Energie können der Minenbetrieb und alle Versorgungen für die 350 Bewohner des Thunderbird Village sichergestellt werden. Kevin Gao von AMG Energy Services weiß, dass in dem herausfordernden Umfeld die Verlässlichkeit an erster Stelle steht: „Die gesamte Anlage muss sehr zuverlässig sein, das heißt, jedes einzelne Teil muss zuverlässig sein.“ Bei der Auswahl der Armaturen für die LNG-Anlage standen für AMG daher Qualität und Zuverlässigkeit im Fokus. Die Wahl fiel auf HEROSE Produkte – auch aufgrund des exzellenten Kundenservices, wie Kevin Gao betont. In der Anlage sind diverse HEROSE Ventile an entscheidenden Stellen im Einsatz, zum Beispiel Sicherheitsventile und pneumatisch angetriebene Durchgangsventile. Die Anlage wird komplett ferngesteuert von Pacific Energy in Perth betrieben. Die HEROSE Durchgangsventile arbeiten in der LNG-Einlassleitung, in der Dampfleitung und in der Flüssigkeitsauslassleitung. Die Sicherheitsventile von HEROSE schützen die Lagertanks und die Transporttanks vor zu hohem Druck.

Wertvolle Schwermineralien

Als eine der größten und hochwertigsten Mineralsandlagerstätten weltweit hat das Thunderbird-Projekt große Bedeutung. Die Mineralisierung, die im stark verwitterten Broome-Sandstein liegt, befindet sich in einem dicken, breiten, flächigen Körper relativ dicht unter Oberfläche. Zunächst werden mit Bagger und Lkw der Mutterboden und der Abraum abgetragen. In einem beweglichen Hohlraum werden dann die wertvollen Mineralsande abgebaut. Das Abfallmaterial wird in den Hohlraum zurückgeführt, was eine schrittweise Sanierung des abgebauten Gebiets ermöglicht. Ein Minimieren der Umweltauswirkungen ist ebenso Ziel des Projekts wie Sicherheit in allen Aspekten und der Schutz des Erbes der australischen Ureinwohner.

Mineralsande sind international stark nachgefragt

Der abgebaute Mineralsand wird gesiebt, aufgeschlämmt und zu einer angeschlossenen Nasskonzentrationsanlage gepumpt. In der Aufbereitungsanlage wird der Sand gewaschen, um unerwünschte Stoffe zu entfernen und mit Hilfe von Spiralkonzentratoren in einzelne Fraktionen unterteilt. Die fertigen Mineralprodukte liegen dann in Form von Pulvern oder Körnern vor. Die Aufbereitungsanlage der Mine kann bis zu 10,4 Millionen Tonnen Sand im Jahr verarbeiten. Der Betrieb der Mine Thunderbird wurde im Oktober 2023 aufgenommen und die erste Lieferung von 300 Tonnen nichtmagnetischem Zirkonkonzentrat wurde im Januar 2024 über den Hafen Port Hedland nach China verschifft. Die Lieferung der Mineralsande erfolgt entweder als Schüttgut oder in großen Säcken. Die Lebensdauer der Mine wird auf 36 Jahre prognostiziert, mit einer bedeutenden Produktion von Zirkon und Ilmenit.

Einsatzgebiete von Mineralsanden

AMG Cryogenics

Das Team von AMG Cryogenics beschäftigt sich mit der Entwicklung, der Produktion und dem Verkauf von kryogenen Druckbehältern für stationäre und bewegliche LNG-Tanks für die Straße und für den Schiffsbereich sowie LNG-Verdampfer. Neue Projekte umfassen auch das Handling von Ammoniak, flüssigem Argon, Sauerstoff und Stickstoff.

Kimberly Mineral Sands

Das Thunderbird-Mineralsandprojekt ist ein 50/50-Joint-Venture zwischen Sheffield und YGH Australia Investment Pty Ltd (Yansteel), das 2021 gegründet wurde. Thunderbirds Produktion von Mineralsanden mit hohem Zirkon- und Titangehalt ist weltweit nachgefragt.