EPDM- und FKM-beständige O-Ringe für Filterpressen und Flotationsmaschinen

Filterpressen und Flotationsmaschinen sind Arbeitstiere im Bereich der Aufbereitung von Mineralien, der Abwasserbehandlung und der chemischen Produktion. Sie arbeiten in Zyklen mit hohem Druck und aggressiver chemischer Belastung, wodurch die Dichtungsintegrität von entscheidender Bedeutung ist. Filterpressen, die zur Fest-Flüssig-Trennung eingesetzt werden, belasten Dichtungen mit Schlammgemischen, die Säuren (z. B. Schwefelsäure bei der Kupferlaugung), Laugen (Natronlauge bei der Aluminiumoxid-Verarbeitung) und Oxidationsmittel enthalten. Flotationszellen, die Mineralien mittels Luftblasen trennen, verwenden verschiedene Schaumbildner und Sammler (häufig organische Reagenzien wie Xanthate) in einer turbulenten, belüfteten Umgebung.

Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) ist ein unpolares Elastomer, das sich durch eine hervorragende Beständigkeit gegenüber polaren Stoffen auszeichnet. Er weist eine außergewöhnlich gute Leistung bei heißem Wasser und Dampf (bis zu 150 °C), Laugen, Säuren (einschließlich Phosphorsäure und Essigsäure), Silikonöle und -fette sowie alkoholbasierte Bremsflüssigkeiten. Seine ausgezeichnete Ozon- und Witterungsbeständigkeit macht ihn ideal für Außeneinbauanwendungen. EPDM weist jedoch eine sehr schlechte Beständigkeit gegenüber petroleum-basierten Ölen, Fetten und Kraftstoffen auf, was seinen Einsatz in allgemeinen industriellen Schmiersystemen stark einschränkt.

Fluorkohlenwasserstoff (FKM) schließt diese Lücke. Er zeichnet sich durch eine hohe Beständigkeit gegenüber Ölen, Kraftstoffen, aromatischen Verbindungen und vielen organischen Lösungsmitteln aus; zudem bietet er eine gute Säurebeständigkeit (wenn auch nicht so universell wie EPDM bei starken Säuren). FKM verträgt höhere Temperaturen als EPDM. Die Wahl der Dichtung richtet sich daher nach der Maschinenauslegung: EPDM für Wasser-/Dampfleitungen, Säurewaschabschnitte oder Bereiche, die polaren Chemikalien ausgesetzt sind; FKM für Hydrauliksysteme, Schmierstellen oder Abschnitte mit kohlenwasserstoffbasierten Prozessflüssigkeiten.

Der AS324-Standard legt präzise Maßtoleranzen für diese Dichtungen fest und stellt so sicher, dass sie perfekt in die Dichtungsnuten von Platten, Rahmen und Verteileranschlüssen passen. Ein häufiger Fehler ist die Verwendung eines ungeeigneten Werkstoffs in einer Umgebung mit gemischten Medien. Beispielsweise könnte eine Filterpresse in einem russischen Kalisalzbergwerk EPDM-Dichtungen für ihre Wasser-Spülleitungen verwenden, benötigt jedoch FKM-Dichtungen für ihren hydraulischen Plattenverschiebemechanismus.

Ein systematischer Ansatz umfasst:

1. Fluidanalyse: Erfassung aller Chemikalien, mit denen die Dichtung in Berührung kommt – einschließlich Reinigungsmittel.

2. Temperatur- und Druckprofilierung: Ermittlung der extremsten Betriebsbedingungen.

3. Mechanische Bewertung: Berücksichtigung der Schaltfrequenz, der Plattenbewegung sowie der möglichen Eintrags von abrasiven Partikeln.

4. Standardisierung: Verwendung der AS568-/AS324-Kurznummern zur Optimierung des Beschaffungsprozesses.

Bergbaubetriebe im Kohlebergbaugebiet Indiens und in den Phosphatregionen der USA haben für jeden Dichtungspunkt ihrer Filterpressen Materialspezifikationsblätter eingeführt. Diese Praxis, kombiniert mit regelmäßigen Dichtungsinspektionen während des Wechsels der Filtertücher, hat die ungeplante Ausfallzeit um über 40 % reduziert. In einigen Fällen werden für besondere Herausforderungen, bei denen ein einzelnes Material nicht ausreicht, Doppelmaterial-Dichtungen oder kundenspezifische Beschichtungsverfahren erprobt.