Ordenando la Tierra — De Rocas a Minerales
Le hicimos una pregunta al terreno en la Parte 1; ahora escuchamos. La clasificación es cómo el planeta susurra, "esta parte es un cable, esta parte es una viga, esta parte es una ventana," y nosotros asentimos cortésmente y colocamos cada pieza en la cinta transportadora correcta.
Por qué clasificar primero (el arte de decir “no eres mineral”)
Cada kilovatio que gastas moliendo roca estéril es un kilovatio que no gastas en construir el mundo. Así que la primera ley: rechaza el desperdicio temprano. La física seca — magnetismo, densidad, óptica — hace la mayor parte del trabajo. Los pasos húmedos, cuando se necesitan, vienen después y recirculan su agua.
- Menos masa aguas abajo → fundidores más pequeños, facturas de energía más bajas, todo más pequeño.
- Secar primero → menos agua que gestionar; el polvo se queda dentro del equipo sellado.
- Mejor producto → los fundidores comen concentrado, no opiniones.
Conoce la línea (módulos como Lego)
1) Alimentador y trituradora primaria
Los bocados grandes se vuelven bocados medianos. Las trituradoras de mandíbula o giratorias entregan producto de 150–250 mm.
Clasificación típica: 250–500 kW Carga: 60–90% de disponibilidad2) Cribas y secundarios/HPGR
Las cribas dividen el material por tamaño; los conos secundarios o HPGR (rodillos de molienda de alta presión) convierten el caos en cubos, preparando una alimentación perfecta para los clasificadores.
Cribas: 2–30 kW cada una HPGR: 2–6 MW (alta capacidad)3) Clasificadores basados en sensores
Cámaras de rayos X, infrarrojo cercano, láser o hiperespectrales ven lo que los ojos no pueden. Chorros de aire empujan a los que se quedan. Sin drama, solo mil decisiones suaves por segundo.
Por carril: 50–250 kW Capacidad: 50–400 t/h4) Separación magnética y por corrientes de Foucault
La magnetita salta hacia los imanes. Los minerales débilmente magnéticos obedecen a los separadores de alta intensidad. Las corrientes de Foucault empujan las piezas no ferrosas como un portero educado.
Imanes de baja/alta intensidad Corriente de Foucault para piezas de aluminio/cobre5) Densidad (DMS) y gravedad
Los medios densos (o espirales/jigs de agua) separan lo pesado de lo ligero. Cuando se usan, los circuitos son de circuito cerrado, con recirculación de agua.
Recirculación de agua > 90% Agua de reposición modesta6) Transportadores en todas partes
Las cintas superan a los camiones en energía: ~0.02–0.05 kWh/ton-km. Cubiertas, selladas, silenciosas.
Baja energía por tonelada El polvo se queda dentroManual por mineral (elige tu física)
Hierro de magnetita
Física dominante: magnetismo. Trituración y cribado en seco → separación magnética de baja intensidad.
- Energía: ~8–18 kWh/tonelada (ruta seca)
- Agua: ~0.1–0.3 m³/tonelada (control de polvo)
- Rendimiento (masa): ~40–55% → 65% concentrado de Fe
Bauxita (Aluminio)
Física dominante: tamaño + densidad. Tamizado, lavado y deslimado; evitar molienda fina.
- Energía: ~3–8 kWh/tonelada
- Agua: ~0.2–0.5 m³/tonelada (recirculada)
- Rendimiento (masa): ~60–75% → alimentación grado alúmina
Sulfuro de cobre
Física dominante: liberación + flotación. Trituración en seco → molienda húmeda (fina) → flotación por espuma.
- Energía: ~20–40 kWh/tonelada (la mayoría en molienda)
- Agua: ~0.5–1.5 m³/tonelada (reciclada)
- Rendimiento (masa): ~2–4% → concentrado de Cu 25–35%
Flujos precalculados
Hoja de referencia de capacidad de planta (asumiendo ~8,000 horas operativas/año)
| Alimentación anual | Rendimiento (t/h) | Líneas típicas | Potencia de línea (MW) | Notas |
|---|---|---|---|---|
| 5 Mt/a | ~625 | 1–2 | Magnetita: ~5–10 Bauxita: ~2–5 Cobre: ~12–25 |
Campus pequeño; cabe en ~5–8 ha |
| 10 Mt/año | ~1,250 | 2–3 | Magnetita: ~10–20 Bauxita: ~5–10 Cobre: ~25–40 |
Campus mediano; ~8–15 ha |
| 20 Mt/año | ~2,500 | 3–5 | Magnetita: ~20–35 Bauxita: ~10–18 Cobre: ~40–70 |
Campus grande; ~15–30 ha |
Los números de potencia reflejan promedios totales de línea (trituración, cribado, clasificación, bombas) antes de la fundición. Los alimentaremos con la fábrica solar semilla de al lado.
Balance de masa — Magnetita (ejemplo)
Alimentar 10 Mt/año con 35% Fe; objetivo 65% de concentrado de Fe.
| Transmisión | Masa (Mt/año) | Comentario |
|---|---|---|
| Alimentar | 10.0 | Trituración → cribado → imanes |
| Concentrado | ~4.5–5.5 | Rendimiento de masa 40–55% |
| Rechazos | ~4.5–5.5 | De vuelta a muros y ladrillos diseñados |
Potencia de línea: ~10–20 MW • Agua: ~0.1–0.3 m³/ton (control de polvo)
Balance de masa — Sulfuros de cobre (ejemplo)
Alimentación 10 Mt/año a 0.8% Cu; concentrado 30% Cu.
| Transmisión | Masa (Mt/año) | Comentario |
|---|---|---|
| Alimentar | 10.0 | Trituración → molienda → flotación |
| Concentrado de Cu | ~0.24–0.36 | Rendimiento de masa 2.4–3.6% |
| Relaves (recuperados) | ~9.64–9.76 | Espesado, apilado, reutilizado |
Potencia de línea: ~25–40 MW • Agua: ~0.5–1.5 m³/ton (reciclada >85%)
Energía por tonelada — referencia rápida
| Operación de unidad | Energía (kWh/tonelada) | Notas |
|---|---|---|
| Trituración primaria | ~0.5–1.5 | Mandíbula/giratoria |
| Trituración secundaria / terciaria | ~1–4 | Preparación con conos/HPGR |
| HPGR (molienda gruesa) | ~3–7 | A menudo reemplaza al SAG |
| Molienda Ball/SAG (fina) | ~10–20 | Solo si la liberación lo exige |
| Clasificación por sensor (por tonelada de alimentación) | ~0.2–1.0 | Cámaras, chorros de aire |
| Magnético / corrientes de Foucault | ~0.1–0.5 | Bajo costo operativo |
| Transporte (por km) | ~0.02–0.05 | Base tonelada-km |
Regla: Si un clasificador puede rechazar entre el 20 y el 50% de la roca antes de la molienda fina, la energía aguas abajo disminuye drásticamente.
Presupuesto de energía y agua (precalculado)
10 Mt/año de magnetita (ruta seca primero)
| Componente | Potencia promedio (MW) |
|---|---|
| Trituración y cribas | ~6 |
| HPGR (si se usa) | ~6 |
| Imanes y clasificadores | ~2 |
| Transportadores y auxiliares | ~2 |
| Total | ~16 MW |
Agua: ~0.2 m³/ton (polvo) → 2 Mm³/año recirculados.
10 Mt/año de cobre (ruta de flotación)
| Componente | Potencia promedio (MW) |
|---|---|
| Trituración y cribas | ~6 |
| Molienda (fina) | ~20 |
| Flotación y bombas | ~6 |
| Transportadores y auxiliares | ~4 |
| Total | ~36 MW |
Agua: ~1.0 m³/tonelada de alimentación → 10 Mm³/año; recirculación >85%, reposición vía lago.
Huella y ubicación de la fábrica
Área y edificios (10 Mt/año)
- Edificios cerrados: trituradoras, cribas, clasificadores (ruido y polvo adentro).
- Al aire libre: transportadores con cubiertas, imanes (según necesidad).
- Huella: ~8–15 hectáreas incluyendo pilas de almacenamiento y acceso.
- Campo fotovoltaico al lado: ~100–200 MWp para alimentar clasificación + crecimiento.
Aire, polvo, sonido
- Filtros de mangas y nebulización mantienen los niveles de PM aburridamente bajos.
- Paneles acústicos y recintos apuntan a <85 dBA en la línea de la cerca.
- Todos los transportadores cubiertos; puntos de transferencia completamente cerrados.
Preguntas y Respuestas
“¿Estamos usando químicos nocivos?”
Priorizamos la física en seco. Cuando un paso húmedo es esencial (por ejemplo, flotación para cobre), usamos circuitos cerrados con reactivos modernos y de baja toxicidad y limpiamos el agua antes de liberarla — usualmente no liberamos nada, reutilizamos.
“¿Qué pasa con los rechazos?”
Se convierten en caminos, bloques y muros ajardinados del lago. Nada se abandona; todo se convierte en lugar.
“¿Por qué todo este esfuerzo antes de la fundición?”
Porque cada porcentaje de desecho eliminado en la etapa inicial se multiplica en plantas más baratas, pequeñas y rápidas en etapas posteriores. Es la diferencia entre arrastrar una montaña hacia un horno e invitar solo al mineral.
A continuación: Solar como la Fábrica Semilla — Paneles que Construyen la Próxima Fábrica (Parte 3). Mostraremos cómo un techo soleado se convierte en un hábito de teravatios.