Sorteren van aarde — van gesteenten tot ertsen
In het eerste deel vroegen we de aarde, nu luisteren we. Sorteren is zoals de planeet fluistert: "dit deel is draad, dit is balk, dit is raam", en wij knikken beleefd en leggen elk deel op de juiste transportband.
Waarom eerst sorteren (de kunst om te zeggen "je bent geen erts")
Elke kilowatt die je verspilt aan het malen van waardeloos gesteente is een kilowatt die je niet gebruikt om de wereld te creëren. Daarom de eerste regel: afval vroeg afvoeren. Droge fysica — magnetisme, dichtheid, optiek — doet het grootste deel van het werk. "Natte" stappen, waar nodig, komen later en recirculeren hun water.
- Minder massa verder in de keten → kleinere ovens, lagere rekeningen, minder van alles.
- Eerst droog → minder waterbeheer; stof blijft in gesloten apparatuur.
- Beter product → ovens "eten" concentraat, geen meningen.
Maak kennis met de lijn (modules als Lego)
1) Voeder & primaire breker
Grote brokken worden middelgroot. Kaak- of gyratorbrekers leveren 150–250 mm product.
Typisch vermogen: 250–500 kW Beschikbaarheid: 60–90 %2) Zeven en secundair/HPGR
Zeven scheiden op grootte; secundaire kegelmolens of HPGR (hoge druk maalrollen) veranderen chaos in blokjes en bereiden perfect voer voor sorteerder.
Zeven: 2–30 kW elk HPGR: 2–6 MW (hoge capaciteit)3) Sensor-gebaseerde sorteerder
Röntgen-, nabij-IR-, laser- of hyperspectrale camera's zien wat het oog niet ziet. Luchtstromen duwen de waardevolle fractie zachtjes weg. Geen drama — alleen duizenden zachte beslissingen per seconde.
Voor één band: 50–250 kW Capaciteit: 50–400 t/h4) Magnetische en eddystroom scheiding
Magnetiet danst bij magneten. Zwak magnetische mineralen gehoorzamen aan de velden van hoge intensiteitsscheiders. Eddystromen duwen niet-ijzeren deeltjes als een beleefde beschermer.
Magneten met lage/hoog intensiteit Wervelstromen voor Al/Cu stukjes5) Dichtheid (DMS) en zwaartekracht
Dichtheidsmedium (of waterwervelingen/spiralen) scheidt zware van lichte. Bij gebruik zijn de circuits gesloten, water wordt gerecirculeerd.
Waterrecirculatie > 90 % Weinig extra water nodig6) Transportbanden overal
Bandenergie verslaat vrachtwagens: ~0.02–0.05 kWh/ton‑km. Afgedekt, luchtdicht, stil.
Lage energie per ton Stof blijft binnenGids voor ertsen per type (kies fysica)
Magnetiet (ijzer)
Overheersende fysica: magnetisme. Droog vermalen en zeven → magnetische scheiding met lage intensiteit.
- Energie: ~8–18 kWh/ton (droge route)
- Water: ~0.1–0.3 m³/ton (stofcontrole)
- Uitvoer (massa): ~40–55 % → 65 % Fe concentraat
Bauxiet (aluminium)
Overheersende fysica: grootte + dichtheid. Zeven, wassen en verwijderen van fijne deeltjes; fijn malen vermijden.
- Energie: ~3–8 kWh/ton
- Water: ~0.2–0.5 m³/ton (gerecirculeerd)
- Uitvoer (massa): ~60–75 % → voer voor aluminiumoxide
Kopersulfiden
Dominante fysica: bevrijding + flotatie. Droog verkleinen → nat (fijn) malen → schuimflotatie.
- Energie: ~20–40 kWh/ton (voornamelijk malen)
- Water: ~0,5–1,5 m³/ton (gerecycled)
- Opbrengst (massa): ~2–4 % → 25–35 % Cu concentraat
Vooraf berekende stromen
Geheugensteun voor fabriekscapaciteiten (we gaan uit van ~8.000 uur/jaar)
| Jaarlijkse invoer | Doorvoer (t/u) | Typische lijnen | Lijnvermogen (MW) | Opmerkingen |
|---|---|---|---|---|
| 5 Mt/jaar | ~625 | 1–2 | Magnetiet: ~5–10 Bauxiet: ~2–5 Koper: ~12–25 |
Klein complex; ~5–8 ha |
| 10 Mt/jaar | ~1.250 | 2–3 | Magnetiet: ~10–20 Bauxiet: ~5–10 Koper: ~25–40 |
Gemiddeld complex; ~8–15 ha |
| 20 Mt/jaar | ~2.500 | 3–5 | Magnetiet: ~20–35 Bauxiet: ~10–18 Koper: ~40–70 |
Groot complex; ~15–30 ha |
Vermogenscijfers weerspiegelen de gemiddelden van de hele lijn (verkleinen, zeven, sorteren, pompen) tot aan het smelten. We zullen voeden vanuit de nabijgelegen zonnebloemzaadfabriek.
Massabalans — magnetiet (voorbeeld)
Inleiding 10 Mt/jaar met 35 % Fe; doel — 65 % Fe concentraat.
| Stroom | Massa (Mt/jaar) | Opmerking |
|---|---|---|
| Inleiding | 10.0 | Verkleinen → zeven → magneten |
| Concentraat | ~4.5–5.5 | 40–55 % massaopbrengst |
| Afgewezen fracties | ~4.5–5.5 | Teruggegeven aan technische wanden en blokken |
Lijnvermogen: ~10–20 MW • Water: ~0.1–0.3 m³/ton (stofcontrole)
Massabalans — kopersulfiden (voorbeeld)
Inleiding 10 Mt/jaar, 0.8 % Cu; concentraat 30 % Cu.
| Stroom | Massa (Mt/jaar) | Opmerking |
|---|---|---|
| Inleiding | 10.0 | Verkleinen → malen → flotatie |
| Cu concentraat | ~0.24–0.36 | 2.4–3.6 % massa opbrengst |
| Staarten (hergebruikt) | ~9.64–9.76 | Verdicht, gestapeld, hergebruikt |
Lijnvermogen: ~25–40 MW • Water: ~0.5–1.5 m³/ton (verwerkt >85 %)
Energie per ton — korte handleiding
| Bediening | Energie (kWh/ton) | Opmerkingen |
|---|---|---|
| Primaire verkleining | ~0.5–1.5 | Kaak-/gyratorisch |
| Secundair / tertiair vermalen | ~1–4 | Kegels / HPGR voorbereiding |
| HPGR (grove maling) | ~3–7 | Vervangt vaak SAG |
| Kogel-/SAG-maling (fijn) | ~10–20 | Alleen indien vrijgave vereist is |
| Touchsortering (per ton invoer) | ~0.2–1.0 | Kamers, luchtstroom |
| Magnetisch / wervelstroom | ~0.1–0.5 | Lage kosten |
| Transport (per km) | ~0.02–0.05 | Ton-km basis |
Regel: als een sorteerder 20–50% gesteente vóór fijnmalen kan afvoeren, daalt het energieverbruik in latere fasen aanzienlijk.
Energie- en waterbalans (vooraf berekend)
10 Mt/jaar magnetiet (droge route)
| Component | Gem. vermogen (MW) |
|---|---|
| Verkleinen & zeven | ~6 |
| HPGR (indien gebruikt) | ~6 |
| Magneten & sorteerders | ~2 |
| Transportbanden & hulpsystemen | ~2 |
| Totaal | ~16 MW |
Water: ~0,2 m³/ton (stof) → 2 Mm³/jaar gerecirculeerd.
10 Mt/jaar koper (flotatieroute)
| Component | Gem. vermogen (MW) |
|---|---|
| Verkleinen & zeven | ~6 |
| Fijnmalen | ~20 |
| Flotatie & pompen | ~6 |
| Transportbanden & hulpsystemen | ~4 |
| Totaal | ~36 MW |
Water: ~1,0 m³/ton invoer → 10 Mm³/jaar; recirculatie >85 %, aanvulling uit het meer.
Fabrieksoppervlakte en locatie
Oppervlakte en gebouwen (10 Mt/jaar)
- Gesloten gebouwen: brekers, zeven, sorteerinstallaties (geluid en stof binnen).
- Open lucht: transportbanden met afdekkingen, magneten (indien nodig).
- Voetafdruk: ~8–15 ha, inclusief voorraden en toegangswegen.
- Dichtbij gelegen PV-veld: ~100–200 MWp voor sortering en groei.
Lucht, stof, geluid
- Filterzakken en sproeien houden de stofconcentraties saai laag.
- Akoestische platen en kappen houden het geluid <85 dBA aan de perceelgrens.
- Alle transportbanden zijn afgedekt; overdrachtspunten volledig afgesloten.
Vragen en antwoorden
„Gebruiken we vieze chemie?“
We geven de voorkeur aan droge fysica. Wanneer een "nat" proces nodig is (bijv. koperflotatie), gebruiken we gesloten schema's met moderne, weinig toxische reagentia en zuiveren we het water vóór lozing — meestal lozen we het helemaal niet, maar hergebruiken het.
„Wat gebeurt er met de afgewezen fracties?“
Ze veranderen in wegen, blokken en met groen begroeide oeverwanden. Niets wordt achtergelaten; alles wordt een plek.
„Waarom zoveel moeite vóór het smelten?“
Want elke procent afval dat hoger in de keten wordt verwijderd, verkleint de grootte, kosten en doorlooptijd van latere installaties vele malen. Het is het verschil tussen een berg naar de oven slepen en alleen erts aanleveren.
Verder: De zon als zaadfabriek — modules die een andere fabriek bouwen (deel 3). We laten zien hoe één zonnig dak een terawattgewoonte wordt.