Sortering av jord — fra bergarter til malmer
I første del spurte vi jorden, nå lytter vi. Sortering er som om planeten hvisker: "denne delen er tråd, denne er bjelke, denne er vindu", og vi nikker høflig og legger hver del på riktig transportbånd.
Hvorfor sortere først (kunsten å si "du er ikke malm")
Hver kilowatt du bruker forgjeves på å male bergart, er en kilowatt du ikke bruker på å skape verden. Derfor første regel: forkast avfall tidlig. Tørr fysikk — magnetisme, tetthet, optikk — gjør mesteparten av jobben. "Våte" trinn, når de trengs, kommer senere og resirkulerer sitt vann.
- Mindre masse videre i kjeden → mindre ovner, lavere regninger, mindre av alt.
- Først tørt → mindre vannhåndtering; støv forblir i lukket utstyr.
- Bedre produkt → ovnene "spiser" konsentratet, ikke meninger.
Bli kjent med linjen (moduler som Lego)
1) Mateenhet & primærknuser
Store biter blir til middels store. Kjeve- eller gyratory-knusere leverer 150–250 mm produkt.
Typisk effekt: 250–500 kW Driftsberedskap: 60–90 %2) Sikter og sekundær/HPGR
Sikter sorterer etter størrelse; sekundære kjegleknusere eller HPGR (høyttrykksvalsede kverner) gjør kaos om til kuber og forbereder perfekt mate for sorteringsmaskiner.
Sikter: 2–30 kW hver HPGR: 2–6 MW (høy kapasitet)3) Sensorbaserte sorteringsmaskiner
Røntgen, nær-IR, laser eller hyperspektralkamera ser det øynene ikke kan. Luftstrømmer skyver forsiktig den verdifulle fraksjonen. Ingen drama — bare tusenvis av milde beslutninger per sekund.
For ett bånd: 50–250 kW Kapasitet: 50–400 t/t4) Magnetisk og virvelstrømsseparasjon
Magnetitt danser ved magneter. Svakt magnetiske mineraler følger felt fra separatorer med høy intensitet. Virvelstrømmer skyver ikke-jernholdige partikler som en høflig beskytter.
Lav/høy intensitetsmagneter Virvelstrømmer for Al/Cu-biter5) Tetthet (DMS) og gravitasjon
Tett medium (eller vannspiraler/spiraler) skiller tunge fra lette. Når brukt, er kretsene lukkede, og vannet resirkuleres.
Vannresirkulering > 90 % Lite ekstra vannbehov6) Transportbånd overalt
Båndenergi slår lastebiler: ~0,02–0,05 kWh/tonn‑km. Tette, lukkede, stille.
Lav energi per tonn Støv forblir inneMalmsjef etter type (velg fysikk)
Magnetitt (jern)
Dominerende fysikk: magnetisme. Tørr knusing og sikting → lavintensiv magnetisk separasjon.
- Energi: ~8–18 kWh/tonn (tørr prosess)
- Vann: ~0,1–0,3 m³/tonn (støvkontroll)
- Utbytte (masse): ~40–55 % → 65 % Fe-konsentrat
Bauksitt (aluminium)
Dominerende fysikk: størrelse + tetthet. Sikting, vask og fjerning av små partikler; unngå finmaling.
- Energi: ~3–8 kWh/tonn
- Vann: ~0,2–0,5 m³/tonn (resirkulert)
- Utbytte (masse): ~60–75 % → fôr til aluminiumoksid
Kobbersulfider
Dominerende fysikk: frigjøring + flotasjon. Tørr knusing → våt (fin) maling → skumflotasjon.
- Energi: ~20–40 kWh/tonn (hovedsakelig maling)
- Vann: ~0,5–1,5 m³/tonn (resirkulert)
- Utbytte (masse): ~2–4 % → 25–35 % Cu-konsentrat
Forhåndsberegnede strømmer
Fabrikkens kapasitetsminne (antar ~8 000 timer/år)
| Årlig tilførsel | Kapasitet (t/t) | Typiske linjer | Linjekraft (MW) | Notater |
|---|---|---|---|---|
| 5 Mt/år | ~625 | 1–2 | Magnetitt: ~5–10 Bauksitt: ~2–5 Kobber: ~12–25 |
Liten kompleks; ~5–8 ha |
| 10 Mt/år | ~1,250 | 2–3 | Magnetitt: ~10–20 Bauksitt: ~5–10 Kobber: ~25–40 |
Middels kompleks; ~8–15 ha |
| 20 Mt/år | ~2,500 | 3–5 | Magnetitt: ~20–35 Bauksitt: ~10–18 Kobber: ~40–70 |
Stort kompleks; ~15–30 ha |
Effekttall reflekterer gjennomsnitt for hele linjen (knusing, sikting, sortering, pumper) fram til smelting. Vi vil mate fra den nærliggende solsikkefabrikken.
Massbalanse — magnetitt (eksempel)
Innledning 10 Mt/år med 35 % Fe; mål — 65 % Fe-konsentrat.
| Strøm | Masse (Mt/år) | Merk |
|---|---|---|
| Innledning | 10.0 | Knuse → sikte → magneter |
| Konsentrat | ~4.5–5.5 | 40–55 % masseutbytte |
| Forkastede fraksjoner | ~4.5–5.5 | Returneres til ingeniørvegger og blokker |
Linjekraft: ~10–20 MW • Vann: ~0.1–0.3 m³/tonn (støvkontroll)
Massbalanse — kobbersulfider (eksempel)
Innledning 10 Mt/år, 0.8 % Cu; konsentrat 30 % Cu.
| Strøm | Masse (Mt/år) | Merk |
|---|---|---|
| Innledning | 10.0 | Knuse → male → flotasjon |
| Cu-konsentrat | ~0.24–0.36 | 2.4–3.6 % masseutbytte |
| Halepartikler (gjenbrukt) | ~9.64–9.76 | Fortettet, stablet, gjenbrukt |
Linjekraft: ~25–40 MW • Vann: ~0.5–1.5 m³/tonn (resirkulert >85 %)
Energi per tonn — kort huskeliste
| Operasjon | Energi (kWh/tonn) | Notater |
|---|---|---|
| Primær knusing | ~0.5–1.5 | Kjeve/giratorisk |
| Sekundær / tertiær knusing | ~1–4 | Kjegle / HPGR-forberedelse |
| HPGR (grov maling) | ~3–7 | Ofte erstatter SAG |
| Kule-/SAG-maling (fin) | ~10–20 | Kun hvis frigjøring kreves |
| Berøringssortering (per tonn innmating) | ~0.2–1.0 | Kammer, luftstrøm |
| Magnetisk / virvelstrøm | ~0.1–0.5 | Lave kostnader |
| Transport (per km) | ~0.02–0.05 | Ton‑km basert |
Regel: hvis sorteringsmaskinen kan kaste ut 20–50 % stein før finmaling, reduseres energibehovet i senere trinn betydelig.
Energi- og vannbalanse (forhåndsberegnet)
10 Mt/år magnetitt (tørr rute)
| Komponent | Gj.sn. effekt (MW) |
|---|---|
| Knusing & sikter | ~6 |
| HPGR (hvis brukt) | ~6 |
| Magneter & sorteringsmaskiner | ~2 |
| Transportbånd & hjelpemidler | ~2 |
| Totalt | ~16 MW |
Vann: ~0,2 m³/tonn (støv) → 2 Mm³/år resirkuleres.
10 Mt/år kobber (flotasjonsrute)
| Komponent | Gj.sn. effekt (MW) |
|---|---|
| Knusing & sikter | ~6 |
| Finmaling | ~20 |
| Flotasjon & pumper | ~6 |
| Transportbånd & hjelpemidler | ~4 |
| Totalt | ~36 MW |
Vann: ~1,0 m³/tonn inn → 10 Mm³/år; resirkulasjon >85 %, påfyll fra innsjø.
Fabrikkens areal og plassering
Areal og bygninger (10 Mt/år)
- Lukkede bygninger: knusere, sikter, sorteringsmaskiner (støy og støv innendørs).
- Åpen luft: transportbånd med deksler, magneter (ved behov).
- Fotavtrykk: ~8–15 ha, inkludert lager og adkomstveier.
- Nærliggende PV-felt: ~100–200 MWp for sortering og vekst.
Luft, støv, lyd
- Filterposer og sprøyting holder KD-nivåene kjedelig lave.
- Akustiske plater og deksler holder <85 dBA ved tomtegrensen.
- Alle transportbånd er dekket; overføringspunkter er helt lukket.
Spørsmål og svar
«Bruker vi stygg kjemi?»
Vi prioriterer tørr fysikk. Når et «vått» trinn er nødvendig (f.eks. kobberflotasjon), bruker vi lukkede systemer med moderne, lite giftige reagenser og renser vannet før utslipp — som oftest slipper vi det ikke ut i det hele tatt, men gjenbruker det.
«Hva skjer med de forkastede fraksjonene?»
De blir til veier, blokker og beplantede innsjøkanter. Ingenting blir overlatt; alt blir et sted.
«Hvorfor så mye innsats før smelting?»
For hver prosent avfall som fjernes høyere opp i kjeden, reduseres størrelsen, kostnadene og tidsrammene for senere anlegg mange ganger. Det er forskjellen mellom å dra en haug til ovnen og bare sende den til malm.
Videre: Solen som en frøfabrikk — moduler som bygger en annen fabrikk (del 3). Vi skal vise hvordan et solfylt tak blir en terawattvane.