Aufbereitung von Tonen im Westerwald

Beitrag von
Deutsches Tonbergbaumuseum (Siershahn)
GeoPunkt im Nationalen GEOPARK Westerwald-Lahn-Taunus
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Steckbrief
Adresse:	Poststraße 41 56427 Siershahn
Internetseite:	www.tonbergbaumuseum.de
direkter QR-Code zum Beitrag
www.qltr.de/dtbm027

Im historischen Tonbergbau wurden in Glockenschächten und im Tiefbau gezielt nur einzelne Tonlagen abgebaut und direkt verwendet.

Auf Grund der heutzutage für die industrielle Fertigung geforderten großen Tonmengen ist dieser Filigranbergbau nicht mehr möglich. An die Tonbergbaubetriebe werden jedoch nicht nur Anforderungen an die regelmäßige Lieferung großer Tonnagen gestellt.

Moderne Fertigungsstätten für z.B. Dachziegel, Fliesen, Klinker und Sanitärkeramiken sind sehr stark automatisiert. Für die Fertigungsprozesse ist es erforderlich, dass die großen Mengen in den festgelegten Spezifikationen geliefert werden. Dies gilt in noch engeren Spezifikationen für Spezialprodukte, z.B. Klebstoffe und Gummibauteile, in denen Tone als sog. funktionale Füllstoffe eingesetzt werden.

Auch bei Bauprojekten, wie z.B. bei der Abdichtung kommunaler Abfalldeponien oder bei der Sicherung von Schadstoffdeponien, müssen innerhalb weniger Monate oft mehrere 10.000 Tonnen aufbereitete Tone "just-in-time" auf die Baustellen geliefert werden.

Im Gegensatz zu früheren Zeiten werden nur noch in Einzelfällen, z.B. für den Deponiebau, Einzeltone an die Kunden geliefert. Überwiegend werden die Einzeltone zu den zentralen Aufbereitungsanlagen im Westerwald gefahren und dort weiterverarbeitet.

Aufbereitung der Tone

Der erste Aufbereitungsschritt ist immer die Zerkleinerung der großen Tonschollen, wie sie aus den Tagebauen angeliefert werden, z.B. über einen Walzenbrecher. Der Vorgang wird als „Schnitzeln“ bezeichnet, Ergebnis sind etwa faustgroße Tonbrocken.

Der aufbereitete Ton wird dann in Boxen gelagert, die ein Fassungsvermögen von mehreren 100 bis zu 1.000 Tonnen aufweisen.

Für einige Anwendungen reicht die grobe Zerkleinerung über Backen- und Walzenbrecher und die Mischung der Tone nicht aus. Dann können folgende Aufbereitungsverfahren zum Einsatz kommen:

Nassaufbereitung

Ein Verfahren zur Reinigung der Tone ist die Nassaufbereitung. Die Tone werden mit Wasser versetzt, mehrere Stunden gerührt und dann auf Siebe unterschiedlicher Größe, z.B. 125 und 63 Mikrometer, aufgegeben.

Bei diesem Vorgang bleiben grobe Partikel, insbesondere Quarz und Gesteinsbruchstücke, aber auch färbende Bestandteile wie Rutil und Hämatit, als Siebrückstand zurück.
Als Ergebnis erhält man einen sehr feinkörnigen, homogenen und sehr hellen bis weißen Ton, der auch nach dem keramischen Brand noch eine weiße Farbe aufweist.

Trockenaufbereitung

Eine weitere, wichtige Aufbereitungstechnologie ist die Trockenaufbereitung, um sehr feine, sog. „Tonmehle“ herzustellen. Bei diesem Verfahren werden die Tone, die mit einer „Bergfeuchte“ von 13 bis 18 % gefördert und eingelagert werden und noch Körner im Millimeterbereich aufweisen, zunächst auf ca. 8 % Feuchte getrocknet.

In dieser Form werden sie in Walzenschüsselmühlen oder Hammermühlen gemahlen; die max. Partikelgröße beträgt dann nur noch 100 bzw. 63 Mikrometer und die endgültige Feuchte ist niedriger als 1 %.

Feinsichter

Eine noch stärkere Verkleinerung der Partikelgrößen wird mit einem „Feinsichter“ durchgeführt. Bei diesem Verfahren wird der zuvor in der Walzenschüsselmühle gemahlene Ton mit einem starken Luftstrom durch ein Sichterrad gezogen, welches sich mit einer sehr hohen Umdrehungsgeschwindigkeit mit bis zu 4.000 U/min bewegt.

Bei diesem Betriebszustand werden die groben Partikel an den Lamellen des Sichtrades abgewiesen, lediglich die sehr feinen Partikel passieren die Schlitze des Sichtrades und werden in einem Filter als Produkt aufgefangen.>br>
Die gemahlenen und gesichteten Produkte sind Spezialprodukte für Anwendungen, bei denen besondere hohe Anforderungen gestellt werden. Zu nennen sind Emailprodukte und Glasuren für Duschen und Badewannen, bei denen es auf eine sehr hohe Reinheit und Oberflächengüte ankommt.

Als Füllstoffe in Industrieklebern und Gummibauteilen verbessern die extrem feinen Tonteilchen die Verarbeitungsfähigkeit und die Produkteigenschaften. Im Deponiebau können aus der Mischung von Sanden und den Tonmehlen sehr dichte Barrieren gebaut werden.

Verfasser: Prof. Dr. Ralf Diedel

Fotos Tongewinnung im Westerwald

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  Walzenbrecher zur Zerkleinerung der Tone
  (Fotograf: Ralf Diedel 2023)

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  Typische Lagerhalle, in der fertig aufbereitete Tonmischungen für den Versand gelagert werden. Das Fassungsvermögen der einzelnen Boxen beträgt 400 t.
  (Fotograf: Ralf Diedel 2023)

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  Getrennte Lagerung unterschiedlicher Tonsorten für die Weiterverarbeitung
  (Fotograf: Ralf Diedel 2023)

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  Walzenschüsselmühle zur Zerkleinerung/Mahlung der Tone
  (Fotograf: Ralf Diedel 2023)