Marksortering
Linas JuozėnasDela
Sortering av jorden — från berg till malm
I den första delen frågade vi jorden, nu lyssnar vi. Sortering är som när planeten viskar: ”den här delen är en tråd, den här en balk, den här ett fönster”, och vi nickar artigt och placerar varje del på rätt transportband.
Varför sortera först (konsten att säga ”du är inte malm”)
Varje kilowatt ni lägger på att mala värdelös sten är en kilowatt ni inte lägger på att bygga världen. Därför är den första regeln: avvisa avfall tidigt. Torr fysik — magnetism, densitet, optik — gör merparten av jobbet. ”Våta” steg, när de behövs, kommer senare och recirkulerar sitt vatten.
- Mindre massa längre fram i kedjan → mindre ugnar, lägre kostnader, mindre av allt.
- Torrt först → mindre vattenhantering; dammet stannar i sluten utrustning.
- Bättre produkt → ugnarna ”äter” koncentrat, inte åsikter.
Lär känna linjen (moduler som Lego)
1) Matare & primärkross
Stora bitar blir medelstora. Käk- eller gyratoriska krossar levererar en produkt på 150–250 mm.
Typisk effekt: 250–500 kW Drifttillgänglighet: 60–90 %2) Siktar och sekundär kross/HPGR
Siktar separerar efter storlek; sekundära koniska krossar eller HPGR (högtryckskvarnvalsar) förvandlar kaos till kuber och förbereder perfekt matning till sorteringsverken.
Siktar: 2–30 kW vardera HPGR: 2–6 MW (hög kapacitet)3) Sensorbaserade sorteringsverk
Röntgen-, nära IR-, laser- eller hyperspektrala kameror ser det ögonen inte ser. Luftströmmar flyttar försiktigt den värdefulla fraktionen åt sidan. Ingen dramatik — bara tusentals varsamma beslut per sekund.
Per band: 50–250 kW Kapacitet: 50–400 t/h4) Magnetisk separering och virvelströmsseparering
Magnetit dansar mot magneterna. Svagt magnetiska mineral lyder fälten från högintensitetsseparatorer. Virvelströmmar knuffar bort icke-järnhaltiga partiklar som en artig dörrvakt.
Magneter med låg/hög intensitet Virvelströmmar för Al/Cu-bitar5) Densitet (DMS) och gravitation
En tung vätska (eller vattenspiraler/-rännor) skiljer tunga från lätta. När den används är kretsarna slutna och vattnet recirkuleras.
Vattenåtercirkulation > 90 % Litet behov av tillskottsvatten6) Transportband överallt
Transportband slår lastbilar energimässigt: ~0.02–0.05 kWh/ton‑km. Täckt, tätat och tyst.
Låg energi per ton Damm hålls inomhusMalmguide efter typ (välj fysik)
Magnetit (järn)
Dominerande fysik: magnetism. Torr krossning och siktning → magnetisk separation med låg intensitet.
- Energi: ~8–18 kWh/ton (torr process)
- Vatten: ~0.1–0.3 m³/ton (dammkontroll)
- Utbyte (massa): ~40–55 % → 65 % Fe-koncentrat
Bauxit (aluminium)
Dominerande fysik: storlek + densitet. Sikta, tvätta och avlägsna fina partiklar; undvik finmalning.
- Energi: ~3–8 kWh/ton
- Vatten: ~0.2–0.5 m³/ton (återcirkulerat)
- Utbyte (massa): ~60–75 % → råvara för aluminiumoxid
Kopparsulfider
Dominerande fysik: frigörelse + flotation. Torr krossning → våt (fin)malning → skumflotation.
- Energi: ~20–40 kWh/ton (främst vid malning)
- Vatten: ~0.5–1.5 m³/ton (återvunnet)
- Utbyte (massa): ~2–4 % → 25–35 % Cu-koncentrat
Förberäknade flöden
Översikt över anläggningskapacitet (vi antar ~8 000 timmar/år)
| Årlig inmatning | Kapacitet (t/h) | Typiska linjer | Linjeeffekt (MW) | Anmärkningar |
|---|---|---|---|---|
| 5 Mt/år | ~625 | 1–2 | Magnetit: ~5–10 Bauxit: ~2–5 Koppar: ~12–25 |
Litet komplex; ~5–8 ha |
| 10 Mt/år | ~1,250 | 2–3 | Magnetit: ~10–20 Bauxit: ~5–10 Koppar: ~25–40 |
Medelstort komplex; ~8–15 ha |
| 20 Mt/år | ~2,500 | 3–5 | Magnetit: ~20–35 Bauxit: ~10–18 Koppar: ~40–70 |
Stort komplex; ~15–30 ha |
Effektsiffrorna återspeglar hela linjens genomsnitt (krossning, siktning, sortering, pumpar) fram till smältning. Vi kommer att försörja den från en närliggande solcellsfabrik.
Massbalans - magnetit (exempel)
Inmatning 10 Mt/år med 35 % Fe; mål - 65 % Fe-koncentrat.
| Flöde | Massa (Mt/år) | Anmärkning |
|---|---|---|
| Inledning | 10.0 | Krossning → siktning → magneter |
| Koncentrat | ~4.5–5.5 | 40–55 % massutbyte |
| Bortsorterade fraktioner | ~4.5–5.5 | Återförs till tekniska väggar och block |
Linjeeffekt: ~10–20 MW • Vatten: ~0.1–0.3 m³/ton (dammkontroll)
Massbalans - kopparsulfider (exempel)
Inmatning 10 Mt/år, 0.8 % Cu; koncentrat 30 % Cu.
| Flöde | Massa (Mt/år) | Anmärkning |
|---|---|---|
| Inledning | 10.0 | Krossning → malning → flotation |
| Cu-koncentrat | ~0.24–0.36 | 2.4–3.6 % massutbyte |
| Anrikningssand (återanvändbar) | ~9.64–9.76 | Förtjockade, staplade, återanvända |
Linjeeffekt: ~25–40 MW • Vatten: ~0.5–1.5 m³/ton (återvunnet >85 %)
Energi per ton - snabbguide
| Process | Energi (kWh/ton) | Anmärkningar |
|---|---|---|
| Primärkrossning | ~0.5–1.5 | Käft-/gyratorkross |
| Sekundär / tertiär krossning | ~1–4 | Konisk / HPGR-förberedelse |
| HPGR (grovmalning) | ~3–7 | Ersätter ofta SAG |
| Kula/SAG-malning (fin) | ~10–20 | Endast om frigöringen kräver det |
| Sensorsortering (per ton insatsmaterial) | ~0.2–1.0 | Kammare, luftströmmar |
| Magnetisk / virvelström | ~0.1–0.5 | Låga kostnader |
| Transport (per km) | ~0.02–0.05 | Baserat på ton-km |
Regel: om sorteraren kan avvisa 20–50 % av berget före finmalning sjunker energin i senare steg kraftigt.
Energi- och vattenbalans (förkalkylerad)
10 Mt/år magnetit (torr väg)
| Komponent | Genomsnittlig effekt (MW) |
|---|---|
| Krossning & siktning | ~6 |
| HPGR (om det används) | ~6 |
| Magneter & sorterare | ~2 |
| Transportörer & hjälpsystem | ~2 |
| Totalt | ~16 MW |
Vatten: ~0.2 m³/ton (damm) → 2 Mm³/år återcirkuleras.
10 Mt/år koppar (flotationsväg)
| Komponent | Genomsnittlig effekt (MW) |
|---|---|
| Krossning & siktning | ~6 |
| Finmalning | ~20 |
| Flotation & pumpar | ~6 |
| Transportörer & hjälpsystem | ~4 |
| Totalt | ~36 MW |
Vatten: ~1.0 m³/ton insatsmaterial → 10 Mm³/år; recirkulation >85 %, påfyllning från sjön.
Fabriksytans storlek och plats
Yta och byggnader (10 Mt/år)
- Slutna byggnader: krossar, siktar, sorterare (buller och damm inomhus).
- Utomhus: transportörer med täckningar, magneter (vid behov).
- Fotavtryck: ~8–15 ha, inklusive lager och tillfartsvägar.
- Närliggande PV-fält: ~100–200 MWp för att försörja sortering och tillväxt.
Luft, damm, buller
- Filterpåsar och sprejning håller PM-nivåerna behagligt låga.
- Akustikpaneler och kapslingar håller nivån vid tomtgränsen under <85 dBA.
- Alla transportörer är täckta; överföringspunkterna är helt slutna.
Frågor och svar
”Använder vi otäck kemi?”
Vi prioriterar torr fysik. När ett ”vått” steg krävs (t.ex. kopparflotation) använder vi slutna system med moderna, lågtoxiska reagenser och renar vattnet före utsläpp - oftast släpper vi inte ut det alls, utan återanvänder det.
”Vad händer med de bortsorterade fraktionerna?”
De blir vägar, block och planterade sjöväggar. Ingenting lämnas kvar; allt blir en plats.
”Varför lägga så mycket arbete före smältningen?”
För varje procent av avfallet som avlägsnas högre upp i kedjan minskar storleken, kostnaderna och tidsramarna för senare anläggningar många gånger om. Det är skillnaden mellan att släpa ett berg till ugnen och att bara kalla på malmen.
Nästa: Solen som fröfabrik - moduler som bygger nästa fabrik (del 3). Vi visar hur ett soligt tak blir en terawattvana.