Sortering av jord — från bergarter till malmer
I första delen frågade vi jorden, nu lyssnar vi. Sortering är som när planeten viskar: "den här delen är tråd, den här är balk, den här är fönster", och vi nickar artigt och lägger varje del på rätt transportband.
Varför sortera först (konsten att säga "du är inte malm")
Varje kilowatt du slösar på att mala värdelös sten är en kilowatt du inte använder för att skapa världen. Därför första regeln: släng bort avfallet tidigt. Torr fysik — magnetism, densitet, optik — gör det mesta jobbet. "Våta" steg, när de behövs, kommer senare och recirkulerar sitt vatten.
- Mindre massa längre i kedjan → mindre ugnar, mindre kostnader, mindre av allt.
- Först torrt → mindre vattenhantering; damm stannar i tät utrustning.
- Bättre produkt → ugnarna "äter" koncentratet, inte åsikter.
Lär känna linjen (moduler som Lego)
1) Matning & primärkross
Stora bitar blir medelstora. Käft- eller gyratory-krossar levererar 150–250 mm produkt.
Typisk effekt: 250–500 kW Driftberedskap: 60–90 %2) Silar och sekundär/HPGR
Silar separerar efter storlek; sekundära koniska eller HPGR (högtrycksvalsar) förvandlar kaos till kuber och förbereder perfekt foder för sorteringsmaskiner.
Silar: 2–30 kW vardera HPGR: 2–6 MW (hög kapacitet)3) Sensorsbaserade sorteringsmaskiner
Röntgen-, när-IR-, laser- eller hyperspektralkameror ser det ögat inte kan. Luftströmmar skjuter försiktigt bort den värdefulla fraktionen. Ingen dramatik — bara tusentals mjuka beslut per sekund.
Per band: 50–250 kW Kapacitet: 50–400 t/h4) Magnetisk och virvelströmsseparering
Magnetit hoppar till magneter. Svagt magnetiska mineraler lyder under högintensiva separatorers fält. Virvelströmmar skjuter icke-järnhaltiga partiklar som en artig skyddare.
Låg/högintensiva magneter Virvelströmmar för Al/Cu-bitar5) Densitet (DMS) och gravitation
Tät medie-separation (eller vattenspiraler/spiraler) skiljer tunga från lätta. När det används är kretsarna slutna och vattnet recirkuleras.
Vattenrecirkulation > 90 % Litet behov av extra vatten6) Transportband överallt
Bandvagnar slår lastbilar energimässigt: ~0.02–0.05 kWh/ton‑km. Täckta, täta, tysta.
Låg energiförbrukning per ton Damm stannar kvar inutiMalmsguide efter typ (välj fysik)
Magnetit (järn)
Dominerande fysik: magnetism. Torr krossning och siktning → lågintensiv magnetisk separation.
- Energi: ~8–18 kWh/ton (torr process)
- Vatten: ~0.1–0.3 m³/ton (dammkontroll)
- Utbyte (vikt): ~40–55 % → 65 % Fe-koncentrat
Bauxit (aluminium)
Dominerande fysik: storlek + densitet. Sikta, tvätta och ta bort små partiklar; undvik finmalning.
- Energi: ~3–8 kWh/ton
- Vatten: ~0.2–0.5 m³/ton (recirkulerat)
- Utbyte (vikt): ~60–75 % → foder för aluminiumoxid
Kopparsulfider
Dominerande fysik: frigöring + flotering. Torr krossning → våt (fin) malning → skumflotering.
- Energi: ~20–40 kWh/ton (främst malning)
- Vatten: ~0,5–1,5 m³/ton (återvunnet)
- Utbyte (vikt): ~2–4 % → 25–35 % Cu-koncentrat
Förberäknade flöden
Fabrikskapacitetsminnesanteckning (vi antar ~8 000 timmar/år)
| Årlig tillförsel | Kapacitet (t/h) | Typiska linjer | Linjens effekt (MW) | Anteckningar |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Stor komplex; ~15–30 ha |
Effektvärden speglar genomsnittet för hela linjen (krossning, siktning, sortering, pumpar) fram till smältning. Vi kommer att mata från den närliggande solrosfröfabriken.
Massbalans — magnetit (exempel)
Introduktion 10 Mt/år med 35 % Fe; mål — 65 % Fe-koncentrat.
| Flöde | Massa (Mt/år) | Anmärkning |
|---|---|---|
| Introduktion | 10.0 | Krossa → sikta → magneter |
| Koncentrat | ~4.5–5.5 | 40–55 % massavinst |
| Avvisade fraktioner | ~4.5–5.5 | Återvinns för ingenjörsväggar och block |
Linjeeffekt: ~10–20 MW • Vatten: ~0.1–0.3 m³/ton (dammkontroll)
Massbalans – kopparsulfider (exempel)
Introduktion 10 Mt/år, 0.8 % Cu; koncentrat 30 % Cu.
| Flöde | Massa (Mt/år) | Anmärkning |
|---|---|---|
| Introduktion | 10.0 | Krossa → mala → flotering |
| Cu-koncentrat | ~0.24–0.36 | 2.4–3.6 % massutbyte |
| Svansar (återanvänds) | ~9.64–9.76 | Förtjockad, staplad, återanvänd |
Linjeeffekt: ~25–40 MW • Vatten: ~0.5–1.5 m³/ton (återvunnen >85 %)
Energi per ton – snabbguide
| Operation | Energi (kWh/ton) | Anteckningar |
|---|---|---|
| Primär krossning | ~0.5–1.5 | Käke/rotor |
| Sekundär / tertiär krossning | ~1–4 | Koniska / HPGR-förberedelse |
| HPGR (grov malning) | ~3–7 | Ofta ersätter SAG |
| Kul-/SAG-malning (fin) | ~10–20 | Endast om frigöring krävs |
| Beröringsfri sortering (per ton insats) | ~0.2–1.0 | Kammare, luftflöde |
| Magnetisk / virvelströms | ~0.1–0.5 | Låga kostnader |
| Transport (per km) | ~0.02–0.05 | Ton‑km baserat |
Regel: om sorteringsmaskinen kan avvisa 20–50 % sten före finmalning, minskar energin i senare steg kraftigt.
Energi- och vattenbalans (förberäknad)
10 Mt/år magnetit (torrväg)
| Komponent | Medel effekt (MW) |
|---|---|
| Krossning & siktar | ~6 |
| HPGR (om används) | ~6 |
| Magneter & sorteringsmaskiner | ~2 |
| Transportband & hjälputrustning | ~2 |
| Totalt | ~16 MW |
Vatten: ~0.2 m³/ton (damm) → 2 Mm³/år recirkuleras.
10 Mt/år koppar (flotationsväg)
| Komponent | Medel effekt (MW) |
|---|---|
| Krossning & siktar | ~6 |
| Finmalning | ~20 |
| Flotation & pumpar | ~6 |
| Transportband & hjälputrustning | ~4 |
| Totalt | ~36 MW |
Vatten: ~1,0 m³/ton insats → 10 Mm³/år; recirkulation >85 %, påfyllning från sjön.
Fabrikens yta och plats
Yta och byggnader (10 Mt/år)
- Inneslutna byggnader: krossar, siktar, sorteringsmaskiner (bullret och dammet inomhus).
- Öppen luft: transportband med täckningar, magneter (vid behov).
- Fotavtryck: ~8–15 ha, inklusive lager och tillfarter.
- Närliggande PV-fält: ~100–200 MWp för sortering och tillväxt.
Luft, damm, ljud
- Filterpåsar och spray håller KD-nivåerna tråkigt låga.
- Akustiska plattor och kåpor håller <85 dBA vid tomtgränsen.
- Alla transportband är täckta; överföringspunkter helt slutna.
Frågor och svar
”Använder vi äcklig kemi?”
Vi prioriterar torr fysik. När ett ”vått” steg är nödvändigt (t.ex. kopparflotation) använder vi slutna system med moderna, lågtoxiska reagenser och renar vattnet innan utsläpp – oftast släpper vi inte ut något alls utan återanvänder det.
”Vad händer med de avvisade fraktionerna?”
De förvandlas till vägar, block och beväxta sjökanter. Ingenting lämnas kvar; allt blir en plats.
”Varför så mycket ansträngning före smältning?”
För varje procent av avfall som tas bort högre upp i kedjan minskar storleken, kostnaderna och tidsramarna för senare anläggningar mångfalt. Det är skillnaden mellan att släpa en hög till en ugn och att bara bjuda in malm.
Fortsättning: Solen som ett fröfabrik - moduler som bygger en annan fabrik (del 3). Vi visar hur ett soligt tak blir en terawattvana.