Stuttgart, 2. Dezember 2022    Die im Mai dieses Jahres gegründete FSP GmbH hat jetzt am Firmensitz in Stuttgart eine Technikumsanlage für die Regenerierung von wasserglas-gebundenem Altsand in Betrieb genommen. Sie steht Gießereien ab sofort für Tests zur Verfügung. Die Anlage arbeitet nach dem von Deantec patentierten Nass-Regenerierungsverfahren, das sich durch hohe Energieeffizienz und weitestgehende CO₂-Neutralität auszeichnet. Neben dem Verkauf der Aufbereitungsanlagen bietet FSP ein Betreibermodell, das die Gießereien erheblich von Energiekosten und Personalaufwand entlastet.

In Gießereien ist die Regenerierung von Altsand sowie von organisch oder anorganisch gebundenen Kernsanden mit hohem Aufwand und erheblichen Kosten verbunden. Speziell vor dem Hintergrund massiv steigender Energiepreise gewinnt die Energieeffizienz des Prozesses zunehmend an Bedeutung. Das patentierte Verfahren reduziert den Energiebedarf bei der Trocknung um circa 60 Prozent und arbeitet darüber hinaus CO₂-neutral. Es substituiert Neusand um rund 95 Prozent und senkt außerdem die Kosten für das Deponieren von Altsand. Die Qualität des Regenerats kommt der von Neusand gleich. Alternativ liefert FSP ein Basisregenerat, das mit der Zugabe von Neusand auf die Spezifikation des Kunden abgestimmt ist.

Als erster Hersteller bietet FSP zusätzlich zum Verkauf der Anlagen ein Betreibermodell an. In dessen Rahmen regeneriert das Unternehmen Altsand unterschiedlichster Herkunft in eigenen Werken in der Nähe von Gießerei-Standorten und liefert ein auf die Prozesse der Kunden abgestimmtes Regenerat an die Gießereien zurück. Ebenso sind Anlagen auf dem Firmengelände einzelner Kunden möglich. In beiden Fällen ist die FSP GmbH der Betreiber.

Im November hat FSP am Firmensitz in Stuttgart eine Technikumsanlage in Betrieb genommen. Hier können Kunden den Prozess mit eigenem Altsand bei einem Durchsatz von bis zu einer Tonne pro Stunde testen.

Stefan Zimmermann, der Geschäftsführer der FSP GmbH, weist auf die Ressourcenschonung des Verfahrens hin: „Wir werden uns langfristig alle auf höhere Energiepreise einstellen müssen. Und auch Neusand ist nicht endlos verfügbar: Deshalb kann das Deponieren von Altsand kein zukunftsfähiges Modell für den Umgang mit dieser wertvollen Ressource sein. Mit unserem Verfahren sparen die Gießereien viel Energie und arbeiten bei der Aufbereitung des Sandes weitgehend CO₂-neutral, denn FSP erzeugt die benötigte Energie über eine Kraft-Wärme-Kopplung selbst, gegebenenfalls mit Unterstützung einer Fotovoltaik-Anlage.“

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Die Technik im Detail

Das Verfahren baut anhaftende Reststoffe zu 98 Prozent ab. Das Regenerat bietet annähernd die gleiche Festigkeit und die nahezu identische Fließfähigkeit wie Neusand.

Das von FSP weltweit patentierte Verfahren für die Nass-Regenerierung anorganisch gebundener Kernsande spart Energie und arbeitet hocheffizient. Alle gängigen wasserglas-gebundenen Altsande sowie Sondersande aus dem 3D-Druck können vollständig aufbereitet werden.

Im patentierten Trocknungssystem wird der Sand nicht mit Luft getrocknet, sondern die Feuchtigkeit wird ihm energieeffizient durch Überführung des Wassers vom flüssigen in den gasförmigen Zustand entzogen. Die dafür notwendige Energie stammt weitestgehend aus der Rekuperation von mehr als 60 Prozent der Kondensationsenergie – die Verdampfungsenergie bleibt im System.

In einem Kühlsichter mit patentierter Fluidisierung wird der Sand zusätzlich entstaubt.

Das Prozesswasser wird aufbereitet und im geschlossenen Kreislauf gehalten. Pro Tonne Sand fallen lediglich 12 l Abwasser an. Nur diese Menge muss als Frischwasser hinzugefügt werden. Auch beim Destillationsprozess wird die Kondensationsenergie zurückgewonnen. Der für die Verdampfung notwendige Energieeintrag kommt hier bis zu 95 Prozent aus der Kondensation. Das Destillat ist vollständig demineralisiert und deshalb sogar besser für den Waschprozess geeignet als Frischwasser.

Das patentierte Verfahren eignet sich ebenfalls für die Nassaufbereitung von Schüttgut unterschiedlichster Art und Herkunft.

Die am Standort in Stuttgart aufgebaute Versuchsanlage wird zusätzlich um eine thermische Stufe erweitert. Auch hier setzt FSP neue Maßstäbe im Bereich der Energieeffizienz. Im Vergleich mit bisher gängigen Verfahren der mechanisch-thermischen bzw. thermischen Regenerierungen reduziert die neueste Verfahrenstechnik den Gasverbrauch von 22 bis 30 m³ auf 13 bis 16 m³ pro Tonne regenerierten Sandes. Eine Gießerei mit einem Durchsatz von sechs Tonnen Sand pro Stunde kann so pro Jahr 240.000 € an Kosten für Gas einsparen.

Im Gegensatz zur mechanischen Regenerierung wird der Binder in der thermischen Regenerierung schonend und ohne Kornzerstörung von den Sandkörnern gelöst. Dabei entsteht nahezu kein Staub – zusätzliche Deponiekosten entfallen. Der Feinkornanteil des Regenerates liegt bei weniger als 0,3 Prozent.

Über die FSP GmbH

Die im Mai 2022 in Stuttgart gegründete FSP GmbH Foundry Sand Processing entwickelt und vertreibt Systeme und Lösungen für die Regenerierung und Aufbereitung von Schüttgütern. Die Grundlage ist die jahrzehntelange Erfahrung im Recycling von Rohstoffen und der thermischen oder Nass-Regenerierung von Gießerei-Altsanden.

Gründungspartner sind die Heinrich Feess GmbH & Co. KG in Kirchheim/Teck und die DEANTEC GmbH in Kirchhundem. Das 2016 mit dem Bundesumweltpreis ausgezeichnete Unternehmen Feess bringt das Know-how beim Recyclen von mineralischen Abfällen ein, DEANTEC die Erfahrung mit ihrer einzigartigen, patentierten Nass-Regenerierung und Trocknung – einer Anlagentechnik, die bei der Aufbereitung von Altsanden ausschließlich erneuerbare Energien verwendet.

Der Zusammenschluss zur FSP GmbH bietet den Kunden die vollständige, nahezu CO₂-neutrale Prozesskette der Sandaufbereitung. Das Regenerat substituiert Neusand zu bis zu 95 Prozent und liefert einen wichtigen Beitrag zu Ressourcenschonung und nachhaltiger Produktion.

Abbildungen und Bildunterschriften 

Bild 1: Die neue Technikumsanlage von FSP bereitet bis zu einer Tonne Altsand pro Stunde auf.
Bild 2: Die Technikumsanlage im Entwurf
Bild 3: Eine vollständige Aufbereitungsanlage einschließlich Zuführung, Nass-Regenerierung und Trocknung.

^{Bildrechte: Werksfotos FSP GmbH}

Stuttgart, Germany, December 2, 2022    FSP GmbH, founded in May this year, has commissioned a pilot-scale reclamation plant for water-glass bonded sands at its company headquarters in Stuttgart. Foundries can use this plant to perform sand reclamation tests. The plant is based on a wet reclamation process patented by DEANTEC. This process is highly energy-efficient and close to carbon-neutral. In addition to selling reclamation equipment, FSP also provides contract reclamation services to help foundries cut energy and personnel costs.

Foundries spend a great effort and considerable financial means on reclaiming foundry sands and core sands containing organic- or inorganic binder systems. Especially against the backdrop of the dramatic rise in energy prices, energy efficiency of reclamation processes has been moving increasingly into the focus. The patented process used by FSP reduces the energy required to dry the sand by about 60 percent and what’s more, it is carbon-neutral. With this process, foundries can substitute some 95 percent of their new sand requirements, reducing the costs of used sand dumping at the same time. The reclaimed product has the same quality as new sand. As an alternative option, FSP also supplies a basic-grade product that can be flexibly blended with new sand to achieve the sand quality specified by the customer.

FSP is the first manufacturer of reclamation equipment in the market to provide contract reclamation services in addition to supplying the equipment. Under its reclamation service contracts, the company processes used sand of most different origins in its own reclamation facilities. These facilities are usually located near the foundries or may even be set up on the foundries’ premises. In either case, FSP GmbH is the operator of the reclamation plant.

This November saw the commissioning of a pilot-scale reclamation plant at the FSP headquarters in Stuttgart. Customers can use this plant to test the process with their own sands. The plant is designed for throughput rates of up to one ton per hour.

Stefan Zimmermann, Managing Director of FSP GmbH, emphasizes the resource-saving aspect of the process: “I believe that we will all have to adjust to higher energy prices in the long term. And we should bear in mind that new sand is not an endless resource. Therefore, used sand dumping is definitely not a future-viable way of dealing with this valuable resource. With our process, foundries can save a lot of energy and make their sand reclamation operations almost carbon-neutral because FSP generates the necessary energy itself by cogeneration backed with photovoltaics.”

The technology in detail

The process removes contaminants from used sands with an effectiveness of 98 percent. Therefore, the reclaimed sand has almost the same strength and flowability as new sand.

The FSP process, protected by a worldwide patent, is a highly efficient, energy-saving wet-reclamation process for inorganic-bonded core sands. With this process, all common water-glass bonded foundry sands and special sands from 3D printing can be completely reclaimed.

In the patented drying system, the sand is not dried with air but by turning the water it contains from liquid into gas. For this, energy recuperated from the condensation process is used to the greatest possible extent. By recuperating more than 60 percent of the condensation energy, the evaporation energy is kept within the system.

In addition to this, dust particles are removed from the sand in a patented fluid bed cooling separator.

The process water is treated and maintained within a closed circuit. One ton of sand generates just 12 liters of waste water. Only this amount of fresh water has to be added to the process. Also during the distillation process, condensation energy is recovered. 95 percent of the energy required for the evaporation process is energy recuperated from condensation. The distillate is entirely demineralized. Thus, it is even better suited for the sand washing process than fresh water.

The patented FSP process can also be used as a wet conditioning process for bulk materials of different kinds and origins.

Next, FSP is adding a thermal treatment stage to the pilot plant at its Stuttgart facilities. Also this new process equipment will set new standards in terms of energy efficiency. While the so far common thermal and combined mechanical-thermal reclamation processes consume between 22 and 30 m³ of gas per ton of sand reclaimed, the innovative FSP technology brings the per-ton gas consumption down to 13 to 16 m³. In this way, foundries with hourly processing rates of about six tons can achieve yearly gas savings worth 240,000 euros.

Compared to mechanical methods, thermal reclamation is gentler to the material. The binders are removed without damaging the sand grains and the process is practically dust-free. Hence, no additional dumping costs arise for the foundries. The fine-grain fraction of the reclaimed sand is less than 0.3 percent.

Photos 

Fig. 1: The new pilot plant of FSP can process up to one ton of used sand per hour.
Fig. 2: The pilot plant in the design stage
Fig. 3: The entire reclamation facility, including sand feeding, wet reclamation and drying equipment

^{Image credits: FSP GmbH
High-resolution image files are available for downloading above.}

About FSP

FSP GmbH Foundry Sand Processing, founded in Stuttgart/Germany in May 2022, develops and supplies systems and solutions for bulk material reclamation and processing. The company builds on several decades of experience in raw material recycling, and thermal and wet reclamation of foundry sands.

The founding partners are the German companies Heinrich Feess GmbH & Co. KG, based in Kirchheim/Teck, and DEANTEC GmbH, based in Kirchhundem/Germany. While Feess, winner of the German Environmental Award in 2016, provides in-depth know-how in mineral waste recycling to the new company, DEANTEC contributes its unique, patented wet-reclamation and drying technology, a process that operates exclusively on renewable energy.

The merger into FSP GmbH has created a one-stop supplier of virtually carbon-neutral systems for the entire sand reclamation process chain. With the reclaimed sand, foundries can substitute up to 95 percent of their new sand requirements, making an important contribution to a resource-saving, sustainable production.