Žemės rūšiavimas

Razvrstavanje zemljišta

Serijal: Rudarstvo & materijali • 2. deo

Sortiranje zemlje - od stena do ruda

U prvom delu pitali smo zemlju, a sada - slušamo. Sortiranje je kao da planeta šapuće: „ovaj deo je žica, ovaj - greda, ovaj - prozor“, a mi ljubazno klimnemo i stavimo svaki deo na odgovarajući transporter.

Današnja misija
Odvojite rudu od nerude brzo, čisto i gotovo ljubazno.
Dajte prednost suvoj fizici (magnetizam, gustina, optika) u odnosu na bilo koje „mokre“ faze.
Snabdevajte peći za topljenje samo dobrom frakcijom - kasnije manje energije, brže više lepote.

Padavėjas Pirminis smulkintuvas Sietai Jutikliniai rūšiuotuvai Magnetinis / sūkurinės Tankis / DMS Koncentratas

Zašto prvo sortirati (umetnost da kažete „ti nisi ruda“)

Svaki kilovat koji potrošite na uzaludno mlevenje stene jeste kilovat koji ne potrošite na stvaranje sveta. Zato je prvo pravilo: rano odbacite otpad. Suva fizika - magnetizam, gustina, optika - obavlja najveći deo posla. „Mokre“ faze, kada su potrebne, dolaze kasnije i recirkulišu sopstvenu vodu.

  • Manje mase nizvodno → manje peći, manji računi, manje svega.
  • Prvo suvo → manje upravljanja vodom; prašina ostaje u zatvorenoj opremi.
  • Bolji proizvod → peći „jedu“ koncentrat, a ne mišljenja.
Sortiranje - dobrobit za celu preostalu fabriku. Naučili smo stene da se uredno poređaju pre nego što pozovemo peći.

Upoznajte liniju (moduli kao Lego kockice)

1) Dodavač & primarna drobilica

Veliki komadi postaju srednji. Čeljusne ili giratorne drobilice daju proizvod od 150–250 mm.

Tipična snaga: 250–500 kW Raspoloživost: 60–90 %

2) Sita i sekundarna drobilica/HPGR

Sita odvajaju prema veličini; sekundarne konusne drobilice ili HPGR (valjci za mlevenje pod visokim pritiskom) pretvaraju haos u kockice i pripremaju savršenu sirovinu za sortere.

Sita: 2–30 kW svako HPGR: 2–6 MW (veliki kapacitet)

3) Sorteri zasnovani na senzorima

Rendgenske, blisko-infracrvene, laserske ili hiperspektralne kamere vide ono što oči ne vide. Vazdušne struje nežno potiskuju vrednu frakciju. Bez drame — samo hiljade nežnih odluka u sekundi.

Po traci: 50–250 kW Kapacitet: 50–400 t/h

4) Magnetno i odvajanje vrtložnim strujama

Magnetit skače ka magnetima. Slabo magnetni minerali povinuju se poljima separatora visokog intenziteta. Vrtložne struje guraju neferomagnetne čestice poput ljubaznog zaštitara.

Magneti niskog/visokog intenziteta Vrtložne struje za komade Al/Cu

5) Gustina (DMS) i gravitacija

Tankoslojni medijum (ili vodene spirale/stolovi) odvaja teške od lakih materijala. Kada se koristi, kola su zatvorena, a voda se recirkuliše.

Recirkulacija vode > 90 % Mala potreba za dodatnom vodom

6) Transportne trake svuda

Transportne trake su energetski efikasnije od kamiona: ~0.02–0.05 kWh/ton‑km. Natkrivene, zaptivene, tihe.

Mala potrošnja energije po toni Prašina ostaje unutra

Vodič kroz rude prema vrstama (izaberite fiziku)

Magnetit (gvožđe)

Dominantna fizika: magnetizam. Suvo usitnjavanje i prosejavanje → magnetna separacija niskog intenziteta.

  • Energija: ~8–18 kWh/tona (suva ruta)
  • Voda: ~0.1–0.3 m³/tona (kontrola prašine)
  • Prinos (masa): ~40–55 % → koncentrat sa 65 % Fe
Prvo — suvo Malo reagenasa

Boksit (aluminijum)

Dominantna fizika: veličina + gustina. Prosejavati, prati i uklanjati fine čestice; izbegavati fino mlevenje.

  • Energija: ~3–8 kWh/tona
  • Voda: ~0.2–0.5 m³/tona (recirkulisana)
  • Prinos (masa): ~60–75 % → sirovina za glinicu
Energetski efikasno Zatvoren vodeni sistem

Bakarni sulfidi

Dominantna fizika: oslobađanje + flotacija. Suvo usitnjavanje → mokro (fino) mlevenje → penasta flotacija.

  • Energija: ~20–40 kWh/tona (uglavnom za mlevenje)
  • Voda: ~0.5–1.5 m³/tona (reciklirana)
  • Prinos (masa): ~2–4 % → koncentrat sa 25–35 % Cu
Biorazgradivi reagensi Recirkulacija vode > 85 %
Izbegavamo toksično izluživanje. Kada su reagensi potrebni (npr. za flotaciju), koristimo zatvorene šeme i bezopasnu hemiju, a vodu prečišćavamo pre nego što dospe do dnevne svetlosti — najčešće je uopšte ne ispuštamo, već je ponovo koristimo.

Unapred izračunati protoci

Podsetnik za kapacitet fabrike (pretpostavljamo ~8 000 sati/god.)

Godišnji dovod Kapacitet (t/h) Tipične linije Snaga linije (MW) Napomene
5 Mt/god. ~625 1–2 Magnetit: ~5–10
Boksit: ~2–5
Bakar: ~12–25		 Mali kompleks; ~5–8 ha
10 Mt/god. ~1,250 2–3 Magnetit: ~10–20
Boksit: ~5–10
Bakar: ~25–40		 Srednji kompleks; ~8–15 ha
20 Mt/god. ~2,500 3–5 Magnetit: ~20–35
Boksit: ~10–18
Bakar: ~40–70		 Veliki kompleks; ~15–30 ha

Brojevi snage odražavaju proseke cele linije (usitnjavanje, prosejavanje, sortiranje, pumpe) do topljenja. Snabdevaćemo se iz obližnje solarne pilot-fabrike.

Maseni bilans — magnetit (primer)

Uvod 10 Mt/god. sa 35 % Fe; cilj — koncentrat sa 65 % Fe.

Protok Masa (Mt/god.) Napomena
Uvod 10.0 Usitnjavanje → prosejavanje → magneti
Koncentrat ~4.5–5.5 40–55 % masenog prinosa
Odbačene frakcije ~4.5–5.5 Vraća se za inženjerske zidove i blokove

Snaga linije: ~10–20 MW • Voda: ~0.1–0.3 m³/tona (kontrola prašine)

Maseni bilans — bakarni sulfidi (primer)

Uvod 10 Mt/god., 0.8 % Cu; koncentrat 30 % Cu.

Protok Masa (Mt/god.) Napomena
Uvod 10.0 Usitnjavanje → mlevenje → flotacija
Koncentrat Cu ~0.24–0.36 Prinos 2.4–3.6 % mase
Jalovina (iskoristiva) ~9.64–9.76 Zgusnute, naslagane, ponovo iskorišćene

Snaga linije: ~25–40 MW • Voda: ~0.5–1.5 m³/tona (reciklirano >85 %)

Energija po toni - kratki podsetnik

Operacija Energija (kWh/tona) Napomene
Primarno drobljenje ~0.5–1.5 Čeljusna/giratorna
Sekundarno / tercijarno drobljenje ~1–4 Konusna / HPGR priprema
HPGR (grubo mlevenje) ~3–7 Često zamenjuje SAG
Kuglično/SAG mlevenje (fino) ~10–20 Samo ako to zahteva oslobađanje
Senzorsko sortiranje (po toni ulaznog materijala) ~0.2–1.0 Komore, vazdušne struje
Magnetno / vrtložne struje ~0.1–0.5 Niski troškovi
Transport (po km) ~0.02–0.05 Na osnovu ton-kilometara

Pravilo: ako sorter može da odbaci 20–50 % stene pre finog mlevenja, energija u kasnijim fazama naglo opada.

Bilans energije i vode (unapred izračunat)

10 Mt/godina magnetita (suva ruta)

Komponenta Prosečna snaga (MW)
Drobljenje & sita ~6
HPGR (ako se koristi) ~6
Magneti & sorteri ~2
Transporteri & pomoćni sistemi ~2
Ukupno ~16 MW

Voda: ~0.2 m³/tona (prašina) → 2 Mm³/godina recirkulisano.

10 Mt/godina bakra (flotaciona ruta)

Komponenta Prosečna snaga (MW)
Drobljenje & sita ~6
Fino mlevenje ~20
Flotacija & pumpe ~6
Transporteri & pomoćni sistemi ~4
Ukupno ~36 MW

Voda: ~1.0 m³/tona ulaznog materijala → 10 Mm³/godina; recirkulacija >85 %, dopuna iz jezera.

Svi elektroni - iz solarne semenske fabrike koju prvo gradimo. Jezero iz 1. dela - naš rođak baterije: termički i vodeni bafer koji održava blag ritam.

Površina i lokacija fabrike

Površina i zgrade (10 Mt/godina)

  • Zatvorene zgrade: drobilice, sita, sorteri (buka i prašina unutra).
  • Otvoreni prostor: transporteri sa pokrivačima, magneti (po potrebi).
  • Otisak: ~8–15 ha, uključujući zalihe i prilazne puteve.
  • Susjedno PV polje: ~100–200 MWp za napajanje sortiranja i rasta.

Vazduh, prašina, buka

  • Filterske vreće i prskanje održavaju nivoe PM čestica dosadno niskim.
  • Akustične ploče i kućišta održavaju nivo <85 dBA na granici parcele.
  • Svi transporteri su pokriveni; tačke prenosa su potpuno zatvorene.

Pitanja i odgovori

„Da li koristimo gadnu hemiju?“
Prednost dajemo suvoj fizici. Kada je neophodna „mokra“ faza (npr. flotacija bakra), koristimo zatvorene sisteme sa savremenim, niskotoksičnim reagensima i pre ispuštanja prečišćavamo vodu - najčešće je uopšte ne ispuštamo, već je ponovo koristimo.

„Šta se dešava s odbačenim frakcijama?“
Pretvaraju se u puteve, blokove i ozelenjene zidove jezera. Ništa se ne ostavlja; sve postaje mesto.

„Zašto toliko truda pre topljenja?“
Jer svaki procenat otpada uklonjen ranije u lancu višestruko smanjuje veličinu, troškove i rokove kasnijih postrojenja. To je razlika između uvlačenja planine u peć i pozivanja samo rude.

Sledeće: Sunce kao semenska fabrika — moduli koji grade sledeću fabriku (3. deo). Pokazaćemo kako jedan sunčani krov postaje teravatna navika.

Grįžti į tinklaraštį