Die Erde sortieren — Von Gesteinen zu Erzen
Wir haben den Boden in Teil 1 eine Frage gestellt; jetzt hören wir zu. Sortieren ist, wie der Planet flüstert: „Dieser Teil ist ein Draht, dieser Teil ist ein Träger, dieser Teil ist ein Fenster“, und wir nicken höflich und legen jedes Stück auf das richtige Förderband.
Warum zuerst sortieren (die Kunst zu sagen „Du bist kein Erz“)
Jedes Kilowatt, das Sie zum Mahlen von taubem Gestein aufwenden, ist ein Kilowatt, das Sie nicht zum Bauen der Welt verwenden. Also das erste Gesetz: Abfall früh ablehnen. Trockene Physik — Magnetismus, Dichte, Optik — übernimmt den Großteil der Arbeit. Nasse Schritte, wenn nötig, kommen später und recyceln ihr Wasser.
- Weniger Masse stromabwärts → kleinere Schmelzen, kleinere Stromrechnungen, einfach alles kleiner.
- Zuerst trocken → weniger Wasser zu managen; Staub bleibt in versiegelter Ausrüstung.
- Besseres Produkt → Schmelzen fressen Konzentrat, keine Meinungen.
Treffen Sie die Linie (Module wie Lego)
1) Beschicker & Primärbrecher
Große Brocken werden zu mittleren Brocken. Backen- oder Kegelbrecher liefern 150–250 mm Produkt.
Typische Leistung: 250–500 kW Einsatz: 60–90% Verfügbarkeit2) Siebe & Sekundär/HPGR
Siebe trennen Material nach Größe; Sekundärkegel oder HPGR (Hochdruckwalzen) formen aus Chaos Würfel und bereiten perfektes Futter für Sortierer vor.
Siebe: 2–30 kW jeweils HPGR: 2–6 MW (hoher Durchsatz)3) Sensorbasierte Sortierer
Röntgen-, Nahinfrarot-, Laser- oder hyperspektrale Kameras sehen, was das Auge nicht kann. Luftstöße schubsen die Behaltenen. Kein Drama, nur tausend sanfte Entscheidungen pro Sekunde.
Pro Bahn: 50–250 kW Durchsatz: 50–400 t/h4) Magnetische & Wirbelstromtrennung
Magnetit springt auf Magnete an. Schwach magnetische Minerale gehorchen Hochintensitätsabscheidern. Wirbelströme stoßen Nichteisenanteile wie ein höflicher Türsteher weg.
Niedrig-/Hochintensive Magnete Wirbelstrom für Aluminium-/Kupferstücke5) Dichte (DMS) & Schwerkraft
Dichte Medien (oder Wasserspiralen/-wippen) trennen schwer von leicht. Wenn verwendet, sind die Kreisläufe geschlossen, Wasser wird rezirkuliert.
Wasserrezirkulation > 90% Nachfüllwasser gering6) Förderbänder überall
Förderbänder schlagen LKWs beim Energieverbrauch: ~0,02–0,05 kWh/Tonne-km. Abgedeckt, versiegelt, leise.
Niedriger Energieverbrauch pro Tonne Staub bleibt innenErz-für-Erz-Spielanleitung (wähle deine Physik)
Magnetit-Eisen
Dominierende Physik: Magnetismus. Trockenzerkleinerung & Siebung → Niedrigintensive magnetische Trennung.
- Energie: ~8–18 kWh/Tonne (Trockenverfahren)
- Wasser: ~0,1–0,3 m³/Tonne (Staubkontrolle)
- Ausbeute (Masse): ~40–55% → 65% Fe-Konzentrat
Bauxit (Aluminium)
Dominierende Physik: Größe + Dichte. Sieben, Waschen und Entschlämmen; feines Mahlen vermeiden.
- Energie: ~3–8 kWh/Tonne
- Wasser: ~0,2–0,5 m³/Tonne (rezirkuliert)
- Ausbeute (Masse): ~60–75% → Aluminiumoxid-Qualitätszufuhr
Kupfersulfid
Dominierende Physik: Befreiung + Flotation. Trockenzerkleinerung → Nassmahlung (fein) → Schaums flotation.
- Energie: ~20–40 kWh/Tonne (meist im Mahlen)
- Wasser: ~0,5–1,5 m³/Tonne (recycelt)
- Ausbeute (Masse): ~2–4% → 25–35% Kupferkonzentrat
Vorkalkulierte Durchflüsse
Kapazitätsübersicht der Anlage (angenommen ~8.000 Betriebsstunden/Jahr)
| Jahreszufuhr | Durchsatz (t/h) | Typische Linien | Leistungsaufnahme (MW) | Anmerkungen |
|---|---|---|---|---|
| 5 Mt/Jahr | ~625 | 1–2 | Magnetit: ~5–10 Bauxit: ~2–5 Kupfer: ~12–25 |
Kleiner Campus; passt in ~5–8 ha |
| 10 Mt/Jahr | ~1.250 | 2–3 | Magnetit: ~10–20 Bauxit: ~5–10 Kupfer: ~25–40 |
Mittlerer Campus; ~8–15 ha |
| 20 Mt/Jahr | ~2.500 | 3–5 | Magnetit: ~20–35 Bauxit: ~10–18 Kupfer: ~40–70 |
Großer Campus; ~15–30 ha |
Leistungszahlen spiegeln die Gesamtdurchschnittswerte der Linie wider (Zerkleinern, Sieben, Sortieren, Pumpen) vor dem Schmelzen. Wir werden sie mit der Solar-Saatfabrik nebenan mit Strom versorgen.
Massenbilanz — Magnetit (Beispiel)
Zufuhr 10 Mt/Jahr bei 35% Fe; Ziel 65% Fe Konzentrat.
| Strom | Masse (Mt/Jahr) | Kommentar |
|---|---|---|
| Zuführung | 10.0 | Zerkleinern → Sieben → Magnete |
| Konzentrat | ~4,5–5,5 | 40–55% Massenrendite |
| Abfälle | ~4,5–5,5 | Zurück zu konstruierten Wänden & Ziegeln |
Leistung der Linie: ~10–20 MW • Wasser: ~0,1–0,3 m³/Tonne (Staubkontrolle)
Massenbilanz — Kupfersulfid (Beispiel)
Zuführung 10 Mt/Jahr bei 0,8% Cu; Konzentrat 30% Cu.
| Strom | Masse (Mt/Jahr) | Kommentar |
|---|---|---|
| Zuführung | 10.0 | Zerkleinern → Mühle → Flotation |
| Cu-Konzentrat | ~0,24–0,36 | 2,4–3,6% Massenrendite |
| Tailings (wiedergewonnen) | ~9,64–9,76 | Eingedickt, gestapelt, wiederverwendet |
Leistung der Linie: ~25–40 MW • Wasser: ~0,5–1,5 m³/Tonne (recycelt >85%)
Energie pro Tonne — Schnellreferenz
| Einheitliche Operation | Energie (kWh/Tonne) | Anmerkungen |
|---|---|---|
| Primärzerkleinerung | ~0,5–1,5 | Backen-/Kegelbrecher |
| Sekundär- / Tertiärzerkleinerung | ~1–4 | Kegel-/HPGR-Vorbereitung |
| HPGR (grobes Mahlen) | ~3–7 | Ersetzt oft SAG |
| Kugel-/SAG-Mahlen (fein) | ~10–20 | Nur wenn Befreiung erforderlich ist |
| Sensorsortierung (pro Tonne Zuführung) | ~0,2–1,0 | Kameras, Luftstrahlen |
| Magnetisch / Wirbelstrom | ~0,1–0,5 | Geringer Overhead |
| Förderung (pro km) | ~0,02–0,05 | Tonnen-km-Basis |
Regel: Wenn ein Sortierer 20–50% des Gesteins vor dem Feingrindern aussortieren kann, sinkt der Energieverbrauch stromabwärts dramatisch.
Energie- & Wasserbilanz (vorkalkuliert)
10 Mt/Jahr Magnetit (trocken-erster Weg)
| Bestandteil | Durchschnittliche Leistung (MW) |
|---|---|
| Zerkleinern & Siebe | ~6 |
| HPGR (falls verwendet) | ~6 |
| Magnete & Sortierer | ~2 |
| Förderbänder & Hilfsanlagen | ~2 |
| Gesamt | ~16 MW |
Wasser: ~0,2 m³/Tonne (Staub) → 2 Mm³/Jahr rezirkuliert.
10 Mt/Jahr Kupfer (Flotationsweg)
| Bestandteil | Durchschnittliche Leistung (MW) |
|---|---|
| Zerkleinern & Siebe | ~6 |
| Mahlen (fein) | ~20 |
| Flotation & Pumpen | ~6 |
| Förderbänder & Hilfsanlagen | ~4 |
| Gesamt | ~36 MW |
Wasser: ~1,0 m³/Tonne Rohmaterial → 10 Mm³/Jahr; Umlauf >85%, Ergänzung über den See.
Fabrikfläche & Standort
Fläche & Gebäude (10 Mt/Jahr)
- Geschlossene Gebäude: Brecher, Siebe, Sortierer (Lärm & Staub innen).
- Im Freien: Förderbänder mit Abdeckungen, Magnete (nach Bedarf).
- Fläche: ~8–15 Hektar einschließlich Lagerflächen & Zufahrten.
- PV-Feld nebenan: ~100–200 MWp zur Versorgung von Sortierung + Wachstum.
Luft, Staub, Schall
- Filteranlagen & Befeuchtung halten die PM-Werte langweilig niedrig.
- Akustikpaneele & Gehäuse zielen auf <85 dBA an der Zaunlinie.
- Alle Förderbänder sind abgedeckt; Übergabestellen vollständig umschlossen.
Fragen & Antworten
„Verwenden wir schädliche Chemikalien?“
Wir priorisieren trockene Verfahren. Wenn ein nasser Schritt unerlässlich ist (z. B. Flotation für Kupfer), verwenden wir geschlossene Kreisläufe mit modernen, wenig toxischen Reagenzien und reinigen das Wasser vor der Freisetzung — normalerweise geben wir es gar nicht frei, sondern verwenden es wieder.
„Was passiert mit Ausschuss?“
Sie werden zu Straßen, Blöcken und gestalteten Seeufern. Nichts wird aufgegeben; alles wird zum Ort.
„Warum all diese Mühe vor dem Schmelzen?“
Denn jeder Prozentpunkt Abfall, der vorgelagert entfernt wird, vervielfacht sich in günstigere, kleinere, schnellere nachgelagerte Anlagen. Es ist der Unterschied zwischen dem Ziehen eines Berges in einen Ofen und dem Einladen nur des Erzes.
Als Nächstes: Solar als Saatfabrik — Paneele, die die nächste Fabrik bauen (Teil 3). Wir zeigen, wie ein sonniges Dach zur Terawatt-Gewohnheit wird.