Razvrstavanje zemljišta
Linas JuozėnasPodijeli
Sortiranje zemlje - od stijena do ruda
U prvom dijelu pitali smo zemlju, a sada slušamo. Sortiranje je poput planeta koja šapće: „ovaj je dio žica, ovaj greda, ovaj prozor“, a mi uljudno kimamo i svaki dio stavljamo na odgovarajući transporter.
Zašto najprije sortirati (umijeće reći „ti nisi ruda“)
Svaki kilovat koji uzalud potrošite na mljevenje jalove stijene kilovat je koji ne trošite na stvaranje budućnosti. Zato je prvo pravilo: rano odbacite otpad. Suha fizika - magnetizam, gustoća, optika - odrađuje većinu posla. „Mokre“ faze, kada su potrebne, dolaze kasnije i recirkuliraju vlastitu vodu.
- Manje mase nizvodno → manje peći, manji računi, manje svega.
- Najprije suho → manje upravljanja vodom; prašina ostaje u zatvorenoj opremi.
- Bolji proizvod → peći „jedu“ koncentrat, a ne mišljenja.
Upoznajte liniju (moduli poput Lego kockica)
1) Dozator i primarna drobilica
Veliki komadi postaju srednje veliki. Čeljusne ili giratorne drobilice daju proizvod veličine 150–250 mm.
Tipična snaga: 250–500 kW Raspoloživost: 60–90 %2) Sita i sekundarno drobljenje/HPGR
Sita odvajaju prema veličini; sekundarne konusne drobilice ili HPGR (valjci za mljevenje pod visokim tlakom) pretvaraju kaos u kockice i pripremaju savršenu sirovinu za sortere.
Sita: 2–30 kW svako HPGR: 2–6 MW (velik kapacitet)3) Sorteri na temelju senzora
Rendgenske, bliske infracrvene, laserske ili hiperspektralne kamere vide ono što oči ne vide. Zračne struje nježno odguruju vrijednu frakciju. Bez drame — samo tisuće nježnih odluka u sekundi.
Po jednoj traci: 50–250 kW Kapacitet: 50–400 t/h4) Magnetsko i odvajanje vrtložnim strujama
Magnetit skače prema magnetima. Slabo magnetski minerali podliježu poljima separatora visokog intenziteta. Vrtložne struje guraju neferomagnetske čestice poput uljudnog zaštitara.
Magneti niskog/visokog intenziteta Vrtložne struje za komade Al/Cu5) Gustoća (DMS) i gravitacija
Gleter (ili vodeni spirale/žlijebovi) odvaja teške od lakih čestica. Tijekom rada krugovi su zatvoreni, a voda se recirkulira.
Vandens recirkuliacija > 90 % Papildomo vandens poreikis nedidelis6) Konvejeriai visur
Juostos energijos požiūriu lenkia sunkvežimius: ~0.02–0.05 kWh ton-km. Uždengtos, sandarios, tylios.
Mažas energijos suvartojimas tonai Dulkės lieka vidujeRūdų vadovas pagal rūšis (pasirinkite fiziką)
Magnetitas (geležis)
Vyraujanti fizika: magnetizmas. Sausas smulkinimas ir sijojimas → mažo intensyvumo magnetinis atskyrimas.
- Energija: ~8–18 kWh tonai (sausas maršrutas)
- Vanduo: ~0.1–0.3 m³ tonai (dulkių kontrolė)
- Išeiga (masė): ~40–55 % → 65 % Fe koncentratas
Boksitas (aliuminis)
Vyraujanti fizika: dydis + tankis. Sijoti, plauti ir šalinti smulkias daleles; vengti smulkaus malimo.
- Energija: ~3–8 kWh tonai
- Vanduo: ~0.2–0.5 m³ tonai (recirkuliuotas)
- Išeiga (masė): ~60–75 % → žaliava aliuminio oksidui
Vario sulfidai
Vyraujanti fizika: išlaisvinimas + flotacija. Sausas smulkinimas → šlapias (smulkus) malimas → putų flotacija.
- Energija: ~20–40 kWh tonai (daugiausia malimui)
- Vanduo: ~0.5–1.5 m³ tonai (perdirbtas)
- Išeiga (masė): ~2–4 % → 25–35 % Cu koncentratas
Iš anksto apskaičiuoti srautai
Gamyklos pajėgumų atmintinė (darant prielaidą, kad per metus dirbama ~8 000 val.)
| Metinis įvadas | Našumas (t/val.) | Tipinės linijos | Linijos galia (MW) | Napomene |
|---|---|---|---|---|
| 5 Mt per metus | ~625 | 1–2 | Magnetitas: ~5–10 Boksitas: ~2–5 Varis: ~12–25 |
Nedidelis kompleksas; ~5–8 ha |
| 10 Mt per metus | ~1,250 | 2–3 | Magnetitas: ~10–20 Boksitas: ~5–10 Varis: ~25–40 |
Vidutinis kompleksas; ~8–15 ha |
| 20 Mt per metus | ~2,500 | 3–5 | Magnetitas: ~20–35 Boksitas: ~10–18 Varis: ~40–70 |
Didelis kompleksas; ~15–30 ha |
Galios skaičiai atspindi visos linijos vidurkius (smulkinimas, sijojimas, rūšiavimas, siurbliai) iki lydymo. Energiją tieksime iš kaimynystėje esančios saulės sėklinės gamyklos.
Masės balansas — magnetitas (pavyzdys)
Įvadas: 10 Mt per metus su 35 % Fe; tikslas — 65 % Fe koncentratas.
| Srautas | Masė (Mt per metus) | Pastaba |
|---|---|---|
| Užduotis | 10.0 | Smulkinti → sijoti → magnetinis atskyrimas |
| Koncentratas | ~4.5–5.5 | 40–55 % masės išeiga |
| Atmestos frakcijos | ~4.5–5.5 | Grąžinama inžinerinėms sienoms ir blokams |
Linijos galia: ~10–20 MW • Vanduo: ~0.1–0.3 m³ tonai (dulkių kontrolė)
Masės balansas — vario sulfidai (pavyzdys)
Įvadas: 10 Mt per metus, 0.8 % Cu; koncentratas: 30 % Cu.
| Srautas | Masė (Mt per metus) | Pastaba |
|---|---|---|
| Užduotis | 10.0 | Smulkinti → malti → flotacija |
| Cu koncentrat | ~0.24–0.36 | Prinos od 2.4–3.6 % mase |
| Jalovina (iskoristiva) | ~9.64–9.76 | Zgušnjene, naslagane, ponovno iskorištene |
Snaga linije: ~25–40 MW • Voda: ~0.5–1.5 m³/tona (reciklirano >85 %)
Energija po toni - kratki podsjetnik
| Postupak | Energija (kWh/tona) | Napomene |
|---|---|---|
| Primarno drobljenje | ~0.5–1.5 | Čeljusna/giratorna drobilica |
| Sekundarno / tercijarno drobljenje | ~1–4 | Konusna priprema / HPGR |
| 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, zračne struje |
| Magnetski / vrtložne struje | ~0.1–0.5 | Niski troškovi |
| Transport (po km) | ~0.02–0.05 | Na temelju tona-kilometara |
Pravilo: ako sortirnik može odbaciti 20–50 % stijene prije finog mljevenja, energija u kasnijim fazama naglo se smanjuje.
Bilanca energije i vode (unaprijed izračunata)
10 Mt/godina magnetita (suha ruta)
| Komponenta | Prosj. snaga (MW) |
|---|---|
| Drobljenje & sita | ~6 |
| HPGR (ako se koristi) | ~6 |
| Magneti & sortiri | ~2 |
| Transporteri & pomoćni sustavi | ~2 |
| Ukupno | ~16 MW |
Voda: ~0.2 m³/tona (prašina) → 2 Mm³/godina recirkulirano.
10 Mt/godina bakra (flotacijska ruta)
| Komponenta | Prosj. snaga (MW) |
|---|---|
| Drobljenje & sita | ~6 |
| Fino mljevenje | ~20 |
| Flotacija & pumpe | ~6 |
| Transporteri & pomoćni sustavi | ~4 |
| Ukupno | ~36 MW |
Voda: ~1.0 m³/tona ulaznog materijala → 10 Mm³/godina; recirkulacija >85 %, dopuna iz jezera.
Površina i lokacija tvornice
Površina i zgrade (10 Mt/godina)
- Zatvorene zgrade: drobilice, sita, sortiri (buka i prašina unutra).
- Otvoreni prostor: transporteri s pokrovima, magneti (prema potrebi).
- Otisak: ~8–15 ha, uključujući zalihe i pristupne putove.
- Susjedno PV polje: ~100–200 MWp za napajanje sortiranja i rasta.
Zrak, prašina, buka
- Filtarske vreće i raspršivanje održavaju razine PM-a dosadno niskima.
- Akustične ploče i kućišta održavaju razinu <85 dBA na granici lokacije.
- Svi su transporteri natkriveni; prijenosne su točke potpuno zatvorene.
Pitanja i odgovori
„Koristimo li ružnu kemiju?“
Dajemo prednost suhoj fizici. Kada je nužna „mokra“ faza (npr. flotacija bakra), koristimo zatvorene krugove s modernim, slabo toksičnim reagensima i pročišćavamo vodu prije ispuštanja - najčešće je uopće ne ispuštamo, nego je ponovno upotrebljavamo.
„Što se događa s odbačenim frakcijama?“
Ona se pretvara u ceste, blokove i ozelenjene zidove jezera. Ništa se ne ostavlja; sve postaje mjesto.
„Zašto toliko truda prije taljenja?“
Jer svaki postotak otpada uklonjen ranije u lancu višestruko smanjuje veličinu, troškove i rokove kasnijih postrojenja. To je razlika između vučenja planine u peć i pozivanja samo rude.
Sljedeće: Sunce kao tvornica sjemena - moduli koji grade sljedeću tvornicu (3. dio). Pokazat ćemo kako jedan sunčani krov postaje navika od teravata.