Sortering af jord — fra bjergarter til malm
I første del spurgte vi jorden, nu lytter vi. Sortering er som planeten hvisker: "denne del er tråd, denne er bjælke, denne er vindue", og vi nikker høfligt og lægger hver del på det rigtige transportbånd.
Hvorfor sortere først (kunsten at sige "du er ikke malm")
Hver kilowatt, du spilder på at male ubrugeligt sten, er en kilowatt, du ikke bruger på at skabe verden. Derfor første regel: afvis affald tidligt. Tør fysik — magnetisme, densitet, optik — klarer det meste arbejde. "Våde" trin, når nødvendigt, kommer senere og recirkulerer deres vand.
- Mindre masse videre i kæden → mindre ovne, mindre regninger, mindre af det hele.
- Først tørt → mindre vandstyring; støv forbliver i lukket udstyr.
- Bedre produkt → ovnene "spiser" koncentratet, ikke meninger.
Lær linjen at kende (moduler som Lego)
1) Føder & primærknuser
Store bidder bliver til mellemstore. Kæbe- eller gyratorknusere leverer 150–250 mm produkt.
Typisk effekt: 250–500 kW Driftsberedskab: 60–90 %2) Sigter og sekundær/HPGR
Sigtene adskiller efter størrelse; sekundære kegleformede eller HPGR (højtryksvalsning) forvandler kaos til kuber og forbereder perfekt foder til sorteringsmaskiner.
Sigte: 2–30 kW hver HPGR: 2–6 MW (høj kapacitet)3) Sensorbaserede sorteringsmaskiner
Røntgen, nær-IR, laser eller hyperspektralkamera ser det, øjnene ikke kan. Luftstrømme skubber forsigtigt den værdifulde fraktion. Ingen drama — kun tusindvis af blide beslutninger per sekund.
For ét bånd: 50–250 kW Kapacitet: 50–400 t/h4) Magnetisk og hvirvelstrømsseparation
Magnetit hopper til magneter. Svagt magnetiske mineraler adlyder felterne fra højintensitetsseparatorer. Hvirvelstrømme skubber ikke-jernholdige partikler som en høflig beskytter.
Lav/høj intensitetsmagneter Eddy currents til Al/Cu-stykker5) Tæthed (DMS) og tyngdekraft
Tæt medie (eller vandspiraler/spiraler) adskiller tunge fra lette. Når det bruges, er kredsløbene lukkede, og vandet recirkuleres.
Vandrecirkulation > 90 % Lille behov for ekstra vand6) Transportbånd overalt
Båndenergi slår lastbiler: ~0.02–0.05 kWh/ton‑km. Dækket, tæt, stille.
Lav energi pr. ton Støv forbliver indeniMalmbase efter type (vælg fysik)
Magnetit (jern)
Dominerende fysik: magnetisme. Tør knusning og sigtning → lavintensiv magnetisk adskillelse.
- Energi: ~8–18 kWh/ton (tør rute)
- Vand: ~0.1–0.3 m³/ton (støvkontrol)
- Udbytte (vægt): ~40–55 % → 65 % Fe-koncentrat
Bauxit (aluminium)
Dominerende fysik: størrelse + tæthed. Sigte, vask og fjern små partikler; undgå fin maling.
- Energi: ~3–8 kWh/ton
- Vand: ~0.2–0.5 m³/ton (recirkuleret)
- Udbytte (vægt): ~60–75 % → foder til aluminiumoxid
Kobbersulfider
Dominerende fysik: frigørelse + flotation. Tør knusning → våd (fin) maling → skumflotation.
- Energi: ~20–40 kWh/ton (primært maling)
- Vand: ~0.5–1.5 m³/ton (genanvendt)
- Udbytte (masse): ~2–4 % → 25–35 % Cu-koncentrat
Forudberegnede strømme
Fabrikskapacitetsoversigt (vi antager ~8.000 timer/år)
| Årlig tilførsel | Kapacitet (t/h) | Typiske linjer | Linjekraft (MW) | Bemærkninger |
|---|---|---|---|---|
| 5 Mt/år | ~625 | 1–2 | Magnetit: ~5–10 Bauxit: ~2–5 Kobber: ~12–25 |
Lille kompleks; ~5–8 ha |
| 10 Mt/år | ~1.250 | 2–3 | Magnetit: ~10–20 Bauxit: ~5–10 Kobber: ~25–40 |
Mellemstor kompleks; ~8–15 ha |
| 20 Mt/år | ~2.500 | 3–5 | Magnetit: ~20–35 Bauxit: ~10–18 Kobber: ~40–70 |
Stor kompleks; ~15–30 ha |
Effektfaktorer afspejler gennemsnit for hele linjen (knusning, sigtning, sortering, pumper) frem til smeltning. Vi vil forsyne fra den nærliggende solfrøfabrik.
Massbalance — magnetit (eksempel)
Introduktion 10 Mt/år med 35 % Fe; mål — 65 % Fe koncentrat.
| Strøm | Masse (Mt/år) | Bemærkning |
|---|---|---|
| Introduktion | 10.0 | Knuses → sigtes → magneter |
| Koncentrat | ~4.5–5.5 | 40–55 % masseudbytte |
| Frasorterede fraktioner | ~4.5–5.5 | Returneres til ingeniørvægge og blokke |
Linjens effekt: ~10–20 MW • Vand: ~0.1–0.3 m³/ton (støvkontrol)
Massbalance – kobbersulfider (eksempel)
Introduktion 10 Mt/år, 0.8 % Cu; koncentrat 30 % Cu.
| Strøm | Masse (Mt/år) | Bemærkning |
|---|---|---|
| Introduktion | 10.0 | Knusning → maling → flotation |
| Cu-koncentrat | ~0.24–0.36 | 2.4–3.6 % masseudbytte |
| Halefraktioner (genanvendt) | ~9.64–9.76 | Fortættet, stablet, genanvendt |
Linjens effekt: ~25–40 MW • Vand: ~0.5–1.5 m³/ton (behandlet >85 %)
Energi pr. ton – kort reference
| Operation | Energi (kWh/ton) | Bemærkninger |
|---|---|---|
| Primær knusning | ~0.5–1.5 | Kæbe-/giratorisk |
| Sekundær / tertiær knusning | ~1–4 | Kegle-/HPGR-forberedelse |
| HPGR (grov maling) | ~3–7 | Ofte erstatter SAG |
| Kugle-/SAG-maling (fin) | ~10–20 | Kun hvis frigivelse kræves |
| Berøringssortering (pr. ton input) | ~0.2–1.0 | Kameraer, luftstrømme |
| Magnetisk / hvirvelstrømme | ~0.1–0.5 | Lave omkostninger |
| Transport (pr. km) | ~0.02–0.05 | Ton‑km baseret |
Regel: hvis sorteringsmaskinen kan afvise 20–50 % sten før fin maling, falder energiforbruget i de efterfølgende trin markant.
Energi- og vandbalance (forudberegnet)
10 Mt/år magnetit (tør rute)
| Komponent | Gns. effekt (MW) |
|---|---|
| Knusning & sigter | ~6 |
| HPGR (hvis anvendt) | ~6 |
| Magneter & sorteringsmaskiner | ~2 |
| Transportbånd & hjælpemidler | ~2 |
| I alt | ~16 MW |
Vand: ~0,2 m³/ton (støv) → 2 Mm³/år recirkuleres.
10 Mt/år kobber (flotationsrute)
| Komponent | Gns. effekt (MW) |
|---|---|
| Knusning & sigter | ~6 |
| Fin maling | ~20 |
| Flotation & pumper | ~6 |
| Transportbånd & hjælpemidler | ~4 |
| I alt | ~36 MW |
Vand: ~1,0 m³/ton indgang → 10 Mm³/år; recirkulation >85 %, påfyldning fra søen.
Fabriksareal og placering
Areal og bygninger (10 Mt/år)
- Lukkede bygninger: knusere, sigter, sorteringsmaskiner (støj og støv indendørs).
- Åben luft: transportbånd med dæksler, magneter (efter behov).
- Aftryk: ~8–15 ha, inklusive lagre og adgangsveje.
- Nærliggende PV-felt: ~100–200 MWp til sortering og vækst.
Luft, støv, lyd
- Filterposer og sprøjtning holder KD-niveauer kedeligt lave.
- Akustiske plader og hætter holder <85 dBA ved grundgrænsen.
- Alle transportbånd er dækket; overførselspunkter er fuldstændigt lukkede.
Spørgsmål og svar
»Bruger vi grim kemi?«
Vi prioriterer tør fysik. Når et »vådt« trin er nødvendigt (f.eks. kobberflotation), bruger vi lukkede systemer med moderne, lavtoksiske reagenser, og vi renser vandet før udledning – som regel udleder vi slet ikke, men genbruger det.
»Hvad sker der med de afviste fraktioner?«
De bliver til veje, blokke og beplantede søbredder. Intet efterlades; alt bliver til sted.
»Hvorfor så meget besvær før smeltning?«
For hver procent affald, der fjernes højere oppe i kæden, reduceres størrelsen, omkostningerne og tidsrammerne for de efterfølgende anlæg mange gange. Det er forskellen mellem at trække en bjerg af affald til ovnen og kun at kalde på malm.
Videre: Solen som et frøfabrik - moduler, der bygger en anden fabrik (del 3). Vi vil vise, hvordan et solrigt tag bliver til en terawatt-vane.