Žemės rūšiavimas

Razvrstavanje zemljišta

Serija: Rudarstvo & materijali • 2. dio

Sortiranje zemlje - od stijena do ruda

U prvom dijelu pitali smo zemlju, a sada - slušamo. Sortiranje je kao da planeta šapuće: „ovaj dio je žica, ovaj - greda, ovaj - prozor“, a mi ljubazno klimamo glavom i stavljamo svaki dio na odgovarajući transporter.

Današnja misija
Odvojite rudu od nerudnog materijala brzo, čisto i gotovo ljubazno.
Dajte prednost suhoj fizici (magnetizmu, gustoći, optici) u odnosu na bilo koje „mokre“ faze.
Dobavljajte pećima za topljenje samo dobru frakciju - kasnije manje energije, brže više ljepote.

Padavėjas Pirminis smulkintuvas Sietai Jutikliniai rūšiuotuvai Magnetinis / sūkurinės Tankis / DMS Koncentratas

Zašto prvo sortirati (umijeće reći „ti nisi ruda“)

Svaki kilovat koji potrošite na uzaludno mljevenje jalove stijene kilovat je koji ne trošite na izgradnju svijeta. Zato je prvo pravilo: rano odbaciti otpad. Suha fizika - magnetizam, gustoća, optika - obavlja najveći dio posla. „Mokre“ faze, kada su potrebne, dolaze kasnije i recirkulišu vlastitu vodu.

  • Manje mase dalje kroz lanac → manje peći, manji računi, manje svega.
  • Prvo suho → manje upravljanja vodom; prašina ostaje u zatvorenoj opremi.
  • Bolji proizvod → peći „jedu“ koncentrat, a ne mišljenja.
Sortiranje - dobrobit za cijelu preostalu fabriku. Naučili smo stijene da se uredno poredaju prije nego što pozovemo peći.

Upoznajte liniju (moduli kao Lego kockice)

1) Dodavač & primarna drobilica

Veliki komadi postaju srednji. Čeljusne ili giratorne drobilice daju proizvod veličine 150–250 mm.

Tipična snaga: 250–500 kW Raspoloživost: 60–90 %

2) Sita i sekundarna drobilica/HPGR

Sita odvajaju prema veličini; sekundarne konusne drobilice ili HPGR (valjci za mljevenje pod visokim pritiskom) pretvaraju haos u kockice i pripremaju savršenu sirovinu za sortere.

Sita: 2–30 kW svako HPGR: 2–6 MW (veliki kapacitet)

3) Sorteri zasnovani na senzorima

Rendgenske, bliske infracrvene, laserske ili hiperspektralne kamere vide ono što oči ne vide. Zračne struje nježno potiskuju vrijednu frakciju. Bez drame — samo hiljade nježnih odluka u sekundi.

Po traci: 50–250 kW Kapacitet: 50–400 t/h

4) Magnetno i odvajanje vrtložnim strujama

Magnetit skače prema magnetima. Slabo magnetni minerali podliježu poljima separatora visokog intenziteta. Vrtložne struje guraju neferozne čestice poput ljubaznog zaštitara.

Magneti niskog/visokog intenziteta Vrtložne struje za komade Al/Cu

5) Gustoća (DMS) i gravitacija

Tanka suspenzija (ili vodene spirale/žljebovi) odvaja teške od lakih. Kada se koristi, krugovi su zatvoreni, a voda se recirkuliše.

Recirkulacija vode > 90 % Mala potreba za dodatnom vodom

6) Transportne trake svuda

Trake su energetski efikasnije od kamiona: ~0.02–0.05 kWh/ton‑km. Natkrivene, zaptivene, tihe.

Mala potrošnja energije po toni Prašina ostaje unutra

Vodič kroz rude prema vrsti (odaberite fiziku)

Magnetit (željezo)

Dominantna fizika: magnetizam. Suho usitnjavanje i prosijavanje → magnetsko odvajanje niskog intenziteta.

  • Energija: ~8–18 kWh/tona (suhi postupak)
  • Voda: ~0.1–0.3 m³/tona (kontrola prašine)
  • Prinos (masa): ~40–55 % → koncentrat sa 65 % Fe
Prvo — suho Malo reagensa

Boksit (aluminij)

Dominantna fizika: veličina + gustina. Prosijavati, prati i uklanjati fine čestice; izbjegavati fino mljevenje.

  • Energija: ~3–8 kWh/tona
  • Voda: ~0.2–0.5 m³/tona (recirkulisana)
  • Prinos (masa): ~60–75 % → sirovina za glinicu
Energetski efikasno Zatvoren vodeni sistem

Bakarni sulfidi

Dominantna fizika: oslobađanje + flotacija. Suho usitnjavanje → mokro (fino) mljevenje → pjenasta flotacija.

  • Energija: ~20–40 kWh/tona (uglavnom za mljevenje)
  • Voda: ~0.5–1.5 m³/tona (reciklirana)
  • Prinos (masa): ~2–4 % → koncentrat sa 25–35 % Cu
Biorazgradivi reagensi Recirkulacija vode > 85 %
Izbjegavamo toksično luženje. Kada su potrebni reagensi (npr. za flotaciju), koristimo zatvorene sisteme i bezopasnu hemiju, a vodu pročišćavamo prije nego što ugleda dnevnu svjetlost — najčešće je uopće ne ispuštamo, već je ponovo koristimo.

Unaprijed izračunati protoci

Pregled kapaciteta postrojenja (pretpostavlja se ~8 000 sati/god.)

Godišnji ulaz Protok (t/h) Tipične linije Snaga linije (MW) Napomene
5 Mt/god. ~625 1–2 Magnetit: ~5–10
Boksit: ~2–5
Bakar: ~12–25		 Mali kompleks; ~5–8 ha
10 Mt/god. ~1,250 2–3 Magnetit: ~10–20
Boksit: ~5–10
Bakar: ~25–40		 Srednji kompleks; ~8–15 ha
20 Mt/god. ~2,500 3–5 Magnetit: ~20–35
Boksit: ~10–18
Bakar: ~40–70		 Veliki kompleks; ~15–30 ha

Podaci o snazi odražavaju prosjeke cijele linije (usitnjavanje, prosijavanje, sortiranje, pumpe) do topljenja. Napajat ćemo se iz obližnjeg solarnog postrojenja za proizvodnju sjemena.

Maseni bilans — magnetit (primjer)

Uvod 10 Mt/god. s 35 % Fe; cilj — koncentrat sa 65 % Fe.

Protok Masa (Mt/god.) Napomena
Uvod 10.0 Usitnjavanje → prosijavanje → magneti
Koncentrat ~4.5–5.5 40–55 % masenog prinosa
Odbačene frakcije ~4.5–5.5 Vraća se za inženjerske zidove i blokove

Snaga linije: ~10–20 MW • Voda: ~0.1–0.3 m³/tona (kontrola prašine)

Maseni bilans — bakarni sulfidi (primjer)

Uvod 10 Mt/god., 0.8 % Cu; koncentrat 30 % Cu.

Protok Masa (Mt/god.) Napomena
Uvod 10.0 Usitnjavanje → mljevenje → flotacija
Cu koncentrat ~0.24–0.36 Prinos 2.4–3.6 % mase
Jalovina (iskoristiva) ~9.64–9.76 Zgušnjeni, naslagani, ponovo iskorišteni

Snaga linije: ~25–40 MW • Voda: ~0.5–1.5 m³/tona (reciklirano >85 %)

Energija po toni - kratki podsjetnik

Operacija Energija (kWh/tona) Napomene
Primarno drobljenje ~0.5–1.5 Čeljusna/giratorna
Sekundarno / tercijarno drobljenje ~1–4 Konusna / HPGR priprema
HPGR (grubo mljevenje) ~3–7 Često zamjenjuje SAG
Kuglično/SAG mljevenje (fino) ~10–20 Samo ako to zahtijeva oslobađanje
Senzorsko sortiranje (po toni ulaznog materijala) ~0.2–1.0 Komore, strujanje vazduha
Magnetni / vrtložne struje ~0.1–0.5 Niski troškovi
Transport (po km) ~0.02–0.05 Na osnovu ton-km

Pravilo: ako sorter može odbaciti 20–50 % stijene prije finog mljevenja, energija kasnijih faza naglo opada.

Bilans energije i vode (unaprijed izračunat)

10 Mt/godina magnetita (suha ruta)

Komponenta Prosj. snaga (MW)
Drobljenje & sita ~6
HPGR (ako se koristi) ~6
Magneti & sorteri ~2
Transporteri & pomoćni sistemi ~2
Ukupno ~16 MW

Voda: ~0.2 m³/tona (prašina) → 2 Mm³/godina recirkulisano.

10 Mt/godina bakra (flotacijska ruta)

Komponenta Prosj. snaga (MW)
Drobljenje & sita ~6
Fino mljevenje ~20
Flotacija & pumpe ~6
Transporteri & pomoćni sistemi ~4
Ukupno ~36 MW

Voda: ~1.0 m³/tona ulaznog materijala → 10 Mm³/godina; recirkulacija >85 %, dopuna iz jezera.

Svi elektroni - iz solarne sjemenske fabrike koju prvo gradimo. Jezero iz 1. dijela - naš rođak baterije: termalni i vodeni bafer koji održava blag ritam.

Površina i lokacija fabrike

Površina i zgrade (10 Mt/godina)

  • Zatvorene zgrade: drobilice, sita, sorteri (buka i prašina unutra).
  • Otvoreni prostor: transporteri s pokrovima, magneti (po potrebi).
  • Otisak: ~8–15 ha, uključujući zalihe i prilazne puteve.
  • Susjedno PV polje: ~100–200 MWp za napajanje sortiranja i rasta.

Vazduh, prašina, buka

  • Filterske vreće i prskanje održavaju nivoe PM-a dosadno niskim.
  • Akustične ploče i kućišta održavaju <85 dBA na granici parcele.
  • Svi transporteri su pokriveni; transferne tačke su potpuno zatvorene.

Pitanja i odgovori

„Koristimo li ružnu hemiju?“
Dajemo prednost suhoj fizici. Kada je „mokri“ korak neophodan (npr. flotacija bakra), koristimo zatvorene šeme s modernim, niskotoksičnim reagensima i prečišćavamo vodu prije ispuštanja - najčešće je uopšte ne ispuštamo, već je ponovo koristimo.

„Šta se dešava s odbačenim frakcijama?“
Oni se pretvaraju u puteve, blokove i ozelenjene obale jezera. Ništa se ne ostavlja; sve postaje mjesto.

„Zašto toliko truda prije topljenja?“
Jer svaki procenat otpada uklonjen višlje u lancu višestruko smanjuje veličinu, troškove i rokove kasnijih postrojenja. To je razlika između vučenja planine u peć i pozivanja samo rude.

Slijedi: Sunce kao sjemenska fabrika - moduli koji grade drugu fabriku (3. dio). Pokazaćemo kako jedan sunčani krov postaje teravatna navika.

Grįžti į tinklaraštį