Ndarja e tokës
Linas JuozėnasNdaj
Ndarja e tokës — nga shkëmbinjtë te mineralet xeherore
Në pjesën e parë pyetëm tokën, tani — po dëgjojmë. Ndarja është sikur planeti të pëshpërisë: “kjo pjesë është tel, kjo — tra, kjo — dritare”, dhe ne tundim kokën me mirësjellje dhe vendosim secilën pjesë në transportuesin e duhur.
Pse të ndash së pari (arti për të thënë “ti nuk je mineral xeheror”)
Çdo kilovat që shpenzoni për të bluar shkëmbinj të pavlefshëm është një kilovat që nuk e shpenzoni për të ndërtuar botën. Prandaj rregulli i parë është: të largoni mbetjet herët. Fizika e thatë — magnetizmi, dendësia, optika — bën pjesën më të madhe të punës. Fazat “e lagështa”, kur nevojiten, vijnë më vonë dhe riciklojnë ujin e tyre.
- Më pak masë më tej në zinxhir → furra më të vogla, fatura më të ulëta, më pak nga gjithçka.
- Fillimisht në të thatë → më pak menaxhim të ujit; pluhuri mbetet në pajisje të mbyllura.
- Produkt më i mirë → furrat “hanë” koncentrat, jo opinione.
Njihuni me linjën (module si Lego)
1) Ushqyesi & thërrmuesi parësor
Copat e mëdha bëhen mesatare. Thërrmuesit me nofulla ose giratorë japin produkt 150–250 mm.
Fuqia tipike: 250–500 kW Disponueshmëria: 60–90 %2) Sitat dhe thërrmuesi dytësor/HPGR
Sitat ndajnë sipas madhësisë; thërrmuesit dytësorë konikë ose HPGR (rulat e bluarjes me presion të lartë) e shndërrojnë kaosin në kube dhe përgatisin ushqimin e përsosur për ndarësit.
Sitat: 2–30 kW secili HPGR: 2–6 MW (kapacitet i lartë)3) Ndarësit e bazuar në sensorë
Kamerat me rreze X, infra të kuqe të afërt, lazer ose hiperspektrale shohin atë që s’e shohin sytë. Rrymat e ajrit e shtyjnë butësisht fraksionin me vlerë. Asnjë dramë — vetëm mijëra vendime të buta në sekondë.
Për një shirit: 50–250 kW Kapaciteti: 50–400 t/h4) Ndarja magnetike dhe me rryma vorbullore
Magnetiti hidhet drejt magnetëve. Mineralet dobët magnetike u nënshtrohen fushave të separatorëve me intensitet të lartë. Rrymat vorbullore i shtyjnë grimcat joferrike si një roje sigurie e sjellshme.
Magnetë me intensitet të ulët/të lartë Rryma vorbullore për copa Al/Cu5) Dendësia (DMS) dhe graviteti
Rezervuari (ose spirale ujiore/kanale ujiore) ndan materialet e rënda nga ato të lehta. Kur përdoret, qarqet janë të mbyllura dhe uji riciklohet.
Vandens recirkuliacija > 90 % Papildomo vandens poreikis nedidelis6) Konvejeriai visur
Juostos energijos požiūriu nugali sunkvežimius: ~0.02–0.05 kWh/ton‑km. Uždengti, sandarūs, tylūs.
Maža energija tonai Dulkės lieka vidujeRūdų vadovas pagal rūšis (pasirinkite fiziką)
Magnetitas (geležis)
Vyraujanti fizika: magnetizmas. Sausas smulkinimas ir sijojimas → žemo intensyvumo magnetinis atskyrimas.
- Energija: ~8–18 kWh/tona (sausas maršrutas)
- Vanduo: ~0.1–0.3 m³/tona (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/tona
- Vanduo: ~0.2–0.5 m³/tona (recirkuliuotas)
- Išeiga (masė): ~60–75 % → pašaras aliuminio oksidui
Variniai sulfidai
Vyraujanti fizika: išlaisvinimas + flotacija. Sausas smulkinimas → šlapias (smulkus) malimas → putų flotacija.
- Energija: ~20–40 kWh/tona (daugiausia malime)
- Vanduo: ~0.5–1.5 m³/tona (perdirbtas)
- Išeiga (masė): ~2–4 % → 25–35 % Cu koncentratas
Iš anksto paskaičiuoti srautai
Gamyklos pajėgumų atmintinė (darome prielaidą apie ~8 000 val./metus)
| Metinis įvadas | Pralaida (t/h) | Tipinės linijos | Linijos galia (MW) | Pastabos |
|---|---|---|---|---|
| 5 Mt/metus | ~625 | 1–2 | Magnetitas: ~5–10 Boksitas: ~2–5 Varis: ~12–25 |
Nedidelis kompleksas; ~5–8 ha |
| 10 Mt/metus | ~1,250 | 2–3 | Magnetitas: ~10–20 Boksitas: ~5–10 Varis: ~25–40 |
Vidutinis kompleksas; ~8–15 ha |
| 20 Mt/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. Maitinsime iš kaimynystėje esančios saulės sėklinės gamyklos.
Masės balansas — magnetitas (pavyzdys)
Įvadas 10 Mt/metus su 35 % Fe; tikslas — 65 % Fe koncentratas.
| Srautas | Masė (Mt/metus) | Pastaba |
|---|---|---|
| Įvadas | 10.0 | Smulkinti → sijoti → magnetai |
| 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/tona (dulkių kontrolė)
Masės balansas — variniai sulfidai (pavyzdys)
Įvadas 10 Mt/metus, 0.8 % Cu; koncentratas 30 % Cu.
| Srautas | Masė (Mt/metus) | Pastaba |
|---|---|---|
| Įvadas | 10.0 | Smulkinti → malti → flotacija |
| Cu koncentratas | ~0.24–0.36 | 2.4–3.6 % masės išeiga |
| Uodegos (panaudojamos) | ~9.64–9.76 | Sutirštintos, sukrautos, panaudotos iš naujo |
Linijos galia: ~25–40 MW • Vanduo: ~0.5–1.5 m³/tona (perdirbta >85 %)
Energija vienai tonai — trumpa atmintinė
| Operacija | Energija (kWh/tona) | Pastabos |
|---|---|---|
| Pirminis smulkinimas | ~0.5–1.5 | Žandikaulinis/giratorinis |
| Antrinis / terciarinis smulkinimas | ~1–4 | Kūginiai / HPGR paruošimas |
| HPGR (stambus malimas) | ~3–7 | Dažnai pakeičia SAG |
| Kamuolinis/SAG malimas (smulkus) | ~10–20 | Tik jei to reikalauja išlaisvinimas |
| Jutiklinis rūšiavimas (per toną įvado) | ~0.2–1.0 | Kameros, oro srovės |
| Magnetinis / sūkurinių srovių | ~0.1–0.5 | Mažos sąnaudos |
| Transportavimas (per km) | ~0.02–0.05 | Ton‑km pagrindu |
Taisyklė: jei rūšiuotuvas gali atmesti 20–50 % uolienos iki smulkaus malimo, vėlesnių etapų energija smarkiai krenta.
Energijos ir vandens balansas (iš anksto paskaičiuotas)
10 Mt/metus magnetitas (sausasis maršrutas)
| Komponentas | Vid. galia (MW) |
|---|---|
| Smulkinimas & sietai | ~6 |
| HPGR (jei naudojamas) | ~6 |
| Magnetai & rūšiuotuvai | ~2 |
| Konvejeriai & pagalbiniai | ~2 |
| Iš viso | ~16 MW |
Vanduo: ~0.2 m³/tona (dulkės) → 2 Mm³/metus recirkuliuojama.
10 Mt/metus varis (flotacijos maršrutas)
| Komponentas | Vid. galia (MW) |
|---|---|
| Smulkinimas & sietai | ~6 |
| Smulkus malimas | ~20 |
| Flotacija & siurbliai | ~6 |
| Konvejeriai & pagalbiniai | ~4 |
| Iš viso | ~36 MW |
Vanduo: ~1.0 m³/tona įvado → 10 Mm³/metus; recirkuliacija >85 %, papildymas iš ežero.
Gamyklos plotas ir vieta
Plotas ir pastatai (10 Mt/metus)
- Uždari pastatai: smulkintuvai, sietai, rūšiuotuvai (triukšmas ir dulkės viduje).
- Atviras oras: konvejeriai su dangomis, magnetai (kai reikia).
- Pėdsakas: ~8–15 ha, įskaitant atsargas ir privažiavimus.
- Šalia esantis PV laukas: ~100–200 MWp rūšiavimui ir augimui maitinti.
Oras, dulkės, garsas
- Filtrų maišai ir purškimas palaiko KD lygius nuobodžiai žemus.
- Akustinės plokštės ir gaubtai taiko <85 dBA ties sklypo riba.
- Visi konvejeriai uždengti; perdavimo taškai visiškai uždaryti.
Klausimai ir atsakymai
„Ar naudojame bjaurią chemiją?“
Pirmenybę teikiame sausajai fizikai. Kai būtinas „šlapias“ etapas (pvz., vario flotacija), naudojame uždaras schemas su moderniais, mažai toksiškais reagentais ir vandenį išvalome prieš išleidimą — dažniausiai jo visai neišleidžiame, o pernaudojame.
„Kas nutinka atmestoms frakcijoms?“
Jos virsta keliais, blokais ir apželdintomis ežero sienomis. Nieko nepaliekama; viskas tampa vieta.
„Kodėl tiek pastangų prieš lydymą?“
Nes kiekvienas procentas atliekų, pašalintas aukščiau grandinėje, daug kartų sumažina vėlesnių įrenginių dydį, sąnaudas ir terminus. Tai skirtumas tarp kalno vilkimo į krosnį ir kvietimo tik rūdai.
Toliau: Saulė kaip sėklinė gamykla — moduliai, kurie pastato kitą gamyklą (3 dalis). Parodysime, kaip vienas saulėtas stogas tampa teravatiniu įpročiu.