Clasificación de la tierra — desde rocas hasta minerales
En la primera parte preguntamos a la tierra, ahora — escuchamos. La clasificación es como si el planeta susurrara: "esta parte es alambre, esta es viga, esta es ventana", y nosotros asentimos cortésmente y colocamos cada parte en la cinta transportadora adecuada.
Por qué clasificar primero (el arte de decir "no eres mineral")
Cada kilovatio que gastas moliendo roca inútil es un kilovatio que no gastas creando el mundo. Por eso la primera regla: descartar residuos temprano. La física seca — magnetismo, densidad, óptica — hace la mayor parte del trabajo. Las etapas "húmedas", cuando se necesitan, vienen después y recirculan su agua.
- Menos masa más adelante en la cadena → hornos más pequeños, facturas más bajas, menos de todo.
- Primero en seco → menos gestión de agua; el polvo permanece en equipo cerrado.
- Mejor producto → los hornos "comen" concentrado, no opiniones.
Conozca la línea (módulos como Lego)
1) Alimentador & triturador primario
Los grandes trozos se vuelven medianos. Los trituradores de mandíbula o giratorios producen un producto de 150–250 mm.
Potencia típica: 250–500 kW Disponibilidad operativa: 60–90 %2) Tamices y secundarios/HPGR
Los tamices separan por tamaño; los secundarios cónicos o HPGR (rodillos de molienda de alta presión) convierten el caos en cubos y preparan un alimento perfecto para los clasificadores.
Tamices: 2–30 kW cada uno HPGR: 2–6 MW (alta capacidad)3) Clasificadores basados en sensores
La cámara de rayos X, IR cercano, láser o hiperespectral ve lo que los ojos no pueden. Las corrientes de aire empujan suavemente la fracción valiosa. Sin drama — solo miles de decisiones suaves por segundo.
Para una banda: 50–250 kW Capacidad: 50–400 t/h4) Separación magnética y por corrientes de remolino
Las magnetitas bailan cerca de los imanes. Los minerales débilmente magnéticos obedecen a los campos de separadores de alta intensidad. Las corrientes de remolino empujan las partículas no ferrosas como un protector cortés.
Imanes de baja/alta intensidad Corrientes de Foucault para piezas de Al/Cu5) Densidad (DMS) y gravedad
El medio denso (o espirales/espirales de agua) separa los pesados de los ligeros. Cuando se usa, los circuitos son cerrados, el agua se recircula.
Recirculación de agua > 90 % Baja necesidad de agua adicional6) Transportadores en todas partes
Las bandas superan a los camiones en energía: ~0.02–0.05 kWh/ton‑km. Cubiertos, herméticos, silenciosos.
Baja energía por tonelada El polvo permanece dentroGuía de minerales por tipo (seleccione física)
Magnetita (hierro)
Física predominante: magnetismo. Trituración y tamizado en seco → separación magnética de baja intensidad.
- Energía: ~8–18 kWh/tonelada (ruta seca)
- Agua: ~0.1–0.3 m³/tonelada (control de polvo)
- Rendimiento (masa): ~40–55 % → concentrado de Fe al 65 %
Bauxita (aluminio)
Física predominante: tamaño + densidad. Tamizar, lavar y eliminar partículas finas; evitar molienda fina.
- Energía: ~3–8 kWh/tonelada
- Agua: ~0.2–0.5 m³/tonelada (recirculada)
- Rendimiento (masa): ~60–75 % → alimentación para óxido de aluminio
Sulfuros de cobre
Física predominante: liberación + flotación. Trituración seca → molienda húmeda (fina) → flotación por espuma.
- Energía: ~20–40 kWh/tonelada (principalmente molienda)
- Agua: ~0.5–1.5 m³/tonelada (reciclada)
- Rendimiento (masa): ~2–4 % → concentrado de Cu 25–35 %
Flujos calculados previamente
Memoria de capacidad de la planta (suponemos ~8 000 horas/año)
| Entrada anual | Capacidad (t/h) | Líneas típicas | Potencia de la línea (MW) | Notas |
|---|---|---|---|---|
| 5 Mt/año | ~625 | 1–2 | Magnetita: ~5–10 Bauxita: ~2–5 Cobre: ~12–25 |
Complejo pequeño; ~5–8 ha |
| 10 Mt/año | ~1,250 | 2–3 | Magnetita: ~10–20 Bauxita: ~5–10 Cobre: ~25–40 |
Complejo mediano; ~8–15 ha |
| 20 Mt/año | ~2,500 | 3–5 | Magnetita: ~20–35 Bauxita: ~10–18 Cobre: ~40–70 |
Complejo grande; ~15–30 ha |
Los números de potencia reflejan los promedios de toda la línea (trituración, tamizado, clasificación, bombas) hasta la fundición. Alimentaremos desde la planta de semillas solares vecina.
Balance de masa — magnetita (ejemplo)
Introducción 10 Mt/año con 35 % Fe; objetivo — concentrado con 65 % Fe.
| Flujo | Masa (Mt/año) | Nota |
|---|---|---|
| Introducción | 10.0 | Triturado → tamizado → imanes |
| Concentrado | ~4.5–5.5 | Rendimiento del 40–55 % en masa |
| Fracciones rechazadas | ~4.5–5.5 | Devuelto para muros y bloques de ingeniería |
Potencia de la línea: ~10–20 MW • Agua: ~0.1–0.3 m³/tonelada (control de polvo)
Balance de masa — sulfuros de cobre (ejemplo)
Introducción 10 Mt/año, 0.8 % Cu; concentrado 30 % Cu.
| Flujo | Masa (Mt/año) | Nota |
|---|---|---|
| Introducción | 10.0 | Triturado → molido → flotación |
| Concentrado de Cu | ~0.24–0.36 | 2.4–3.6 % rendimiento en masa |
| Colas (reutilizadas) | ~9.64–9.76 | Espesadas, apiladas, reutilizadas |
Potencia de la línea: ~25–40 MW • Agua: ~0.5–1.5 m³/tonelada (procesada >85 %)
Energía por tonelada — guía rápida
| Operación | Energía (kWh/tonelada) | Notas |
|---|---|---|
| Trituración primaria | ~0.5–1.5 | Mandíbula/giratoria |
| Trituración secundaria / terciaria | ~1–4 | Preparación cónica / HPGR |
| HPGR (molienda gruesa) | ~3–7 | A menudo reemplaza SAG |
| Molienda de bolas/SAG (fina) | ~10–20 | Solo si lo requiere la liberación |
| Clasificación por sensores (por tonelada de entrada) | ~0.2–1.0 | Cámaras, flujo de aire |
| Magnético / corrientes de Foucault | ~0.1–0.5 | Bajo costo |
| Transporte (por km) | ~0.02–0.05 | Ton‑km basado |
Regla: si el clasificador puede rechazar 20–50 % de roca antes de la molienda fina, la energía de las etapas posteriores disminuye considerablemente.
Balance de energía y agua (calculado previamente)
10 Mt/año magnetita (ruta seca)
| Componente | Potencia media (MW) |
|---|---|
| Trituración & cribas | ~6 |
| HPGR (si se usa) | ~6 |
| Imanes & clasificadores | ~2 |
| Transportadores & auxiliares | ~2 |
| Total | ~16 MW |
Agua: ~0.2 m³/tonelada (polvo) → 2 Mm³/año recirculada.
10 Mt/año cobre (ruta de flotación)
| Componente | Potencia media (MW) |
|---|---|
| Trituración & cribas | ~6 |
| Molienda fina | ~20 |
| Flotación & bombas | ~6 |
| Transportadores & auxiliares | ~4 |
| Total | ~36 MW |
Agua: ~1.0 m³/tonelada de entrada → 10 Mm³/año; recirculación >85 %, recarga desde el lago.
Área y ubicación de la fábrica
Área y edificios (10 Mt/año)
- Edificios cerrados: trituradoras, cribas, clasificadores (ruido y polvo dentro).
- Aire libre: cintas con cubiertas, imanes (cuando se necesitan).
- Huella: ~8–15 ha, incluyendo reservas y accesos.
- Campo fotovoltaico cercano: ~100–200 MWp para alimentar clasificación y crecimiento.
Aire, polvo, sonido
- Las bolsas de filtro y la pulverización mantienen los niveles de PM aburridamente bajos.
- Las placas acústicas y cubiertas aplican <85 dBA en el límite del terreno.
- Todas las cintas transportadoras están cubiertas; los puntos de transferencia completamente cerrados.
Preguntas y respuestas
“¿Usamos química desagradable?”
Damos prioridad a la física en seco. Cuando es necesario un paso “húmedo” (p. ej., flotación de cobre), usamos esquemas cerrados con reactivos modernos y poco tóxicos y limpiamos el agua antes de liberarla — generalmente no la liberamos, sino que la reutilizamos.
“¿Qué pasa con las fracciones rechazadas?”
Se convierten en caminos, bloques y muros ajardinados del lago. No se deja nada; todo se convierte en lugar.
“¿Por qué tanto esfuerzo antes de la fundición?”
Porque cada porcentaje de residuos eliminado más arriba en la cadena reduce muchas veces el tamaño, los costos y los plazos de los equipos posteriores. Es la diferencia entre arrastrar una montaña al horno y llamar solo al mineral.
A continuación: El sol como fábrica semilla — módulos que construyen otra fábrica (parte 3). Mostraremos cómo un techo soleado se convierte en un hábito teravatio.