पृथ्वी को छांटना — चट्टानों से अयस्क तक
हमने भाग 1 में जमीन से एक सवाल पूछा था; अब हम सुनते हैं। छंटाई वह तरीका है जिससे ग्रह फुसफुसाता है, "यह हिस्सा तार है, यह हिस्सा बीम है, यह हिस्सा खिड़की है," और हम शिष्टता से सिर हिलाते हैं और प्रत्येक टुकड़े को सही कन्वेयर पर रखते हैं।
पहले सॉर्टिंग क्यों ("आप अयस्क नहीं हैं" कहने की कला)
हर किलोवाट जो आप बंजर चट्टान पीसने में खर्च करते हैं, वह किलोवाट आप दुनिया बनाने में खर्च नहीं करते। इसलिए पहला नियम: जल्दी कचरा अस्वीकार करें. सूखी भौतिकी — चुंबकत्व, घनत्व, ऑप्टिक्स — अधिकतर काम करती है। गीले चरण, जब आवश्यक हों, बाद में आते हैं और अपना पानी पुनः चक्रित करते हैं।
- कम द्रव्यमान डाउनस्ट्रीम → छोटे स्मेल्टर्स, कम बिजली बिल, सब कुछ छोटा।
- पहले सूखा → कम पानी प्रबंधन के लिए; धूल सील किए गए उपकरण के अंदर रहती है।
- बेहतर उत्पाद → स्मेल्टर्स कंसंट्रेट खाते हैं, राय नहीं।
लाइन से मिलें (लेगो जैसे मॉड्यूल)
1) फीडर और प्राइमरी क्रशर
बड़े टुकड़े मध्यम टुकड़ों में बदल जाते हैं। जॉ या गाइरेटरी क्रशर 150–250 मिमी उत्पाद देते हैं।
सामान्य रेटिंग: 250–500 kW ड्यूटी: 60–90% उपलब्धता2) स्क्रीन और सेकेंडरी/HPGR
स्क्रीन सामग्री को आकार के अनुसार विभाजित करते हैं; सेकेंडरी कोन या HPGR (हाई-प्रेशर ग्राइंडिंग रोल्स) अव्यवस्था को घनाकार बनाते हैं, सॉर्टर्स के लिए परफेक्ट फीड तैयार करते हैं।
स्क्रीन: प्रत्येक 2–30 kW HPGR: 2–6 MW (उच्च थ्रूपुट)3) सेंसर-आधारित सॉर्टर्स
एक्स-रे, नियर-IR, लेजर, या हाइपरस्पेक्ट्रल कैमरे वे देखते हैं जो आंखें नहीं देख पातीं। एयर जेट्स रखवालों को धकेलते हैं। कोई ड्रामा नहीं, बस प्रति सेकंड हजारों सौम्य निर्णय।
प्रति लेन: 50–250 kW थ्रूपुट: 50–400 टन/घं4) चुंबकीय और एडी पृथक्करण
मैग्नेटाइट चुंबकों की ओर कूदता है। कमजोर चुंबकीय खनिज उच्च-तीव्रता पृथक्करणों का पालन करते हैं। एडी करंट गैर-लौह टुकड़ों को एक सभ्य गेटकीपर की तरह धकेलते हैं।
कम/उच्च-तीव्रता वाले चुंबक एल्यूमिनियम/तांबे के टुकड़ों के लिए एडी करंट5) घनत्व (DMS) और गुरुत्वाकर्षण
घना मीडिया (या पानी के सर्पिल/जिग्स) भारी को हल्के से अलग करते हैं। उपयोग होने पर, सर्किट बंद-लूप होते हैं, पानी पुनर्चक्रित होता है।
पानी पुनर्चक्रण > 90% मेक-अप पानी मामूली6) हर जगह कन्वेयर
ऊर्जा के लिए बेल्ट ट्रकों से बेहतर: ~0.02–0.05 kWh/टन-कि.मी. ढका हुआ, सील किया हुआ, शांत।
प्रति टन कम ऊर्जा धूल अंदर रहती हैअयस्क-के-अयस्क प्लेबुक (अपनी भौतिकी चुनें)
मैग्नेटाइट आयरन
प्रमुख भौतिकी: चुंबकत्व। सूखा क्रशिंग और स्क्रीनिंग → कम तीव्रता वाला चुंबकीय पृथक्करण।
- ऊर्जा: ~8–18 kWh/टन (सूखा मार्ग)
- पानी: ~0.1–0.3 m³/टन (धूल नियंत्रण)
- उत्पादन (द्रव्यमान): ~40–55% → 65% Fe कंसंट्रेट
बॉक्साइट (एल्यूमिनियम)
प्रमुख भौतिकी: आकार + घनत्व। स्क्रीनिंग, धुलाई, और स्लाइम हटाना; सूक्ष्म पीस से बचें।
- ऊर्जा: ~3–8 kWh/टन
- पानी: ~0.2–0.5 m³/टन (पुनर्चक्रित)
- उत्पादन (द्रव्यमान): ~60–75% → एलुमिना-ग्रेड फीड
कॉपर सल्फाइड
प्रमुख भौतिकी: मुक्तिकरण + फ्लोटेशन। सूखा क्रश → गीला मिल (सूक्ष्म) → फ्रोथ फ्लोटेशन।
- ऊर्जा: ~20–40 kWh/टन (अधिकांश मिलिंग में)
- पानी: ~0.5–1.5 m³/टन (पुनर्नवीनीकृत)
- उत्पादन (द्रव्यमान): ~2–4% → 25–35% तांबा कंसंट्रेट
पूर्व-गणना प्रवाह
प्लांट क्षमता चीट शीट (मानते हुए ~8,000 संचालन घंटे/वर्ष)
| वार्षिक फीड | थ्रूपुट (t/h) | सामान्य लाइनें | लाइन पावर (MW) | टिप्पणियाँ |
|---|---|---|---|---|
| 5 Mt/वर्ष | ~625 | 1–2 | मैग्नेटाइट: ~5–10 बॉक्साइट: ~2–5 कॉपर: ~12–25 |
छोटा कैंपस; ~5–8 हेक्टेयर में फिट |
| 10 Mt/वर्ष | ~1,250 | 2–3 | मैग्नेटाइट: ~10–20 बॉक्साइट: ~5–10 कॉपर: ~25–40 |
मध्यम कैंपस; ~8–15 हेक्टेयर |
| 20 Mt/वर्ष | ~2,500 | 3–5 | मैग्नेटाइट: ~20–35 बॉक्साइट: ~10–18 कॉपर: ~40–70 |
बड़ा कैंपस; ~15–30 हेक्टेयर |
पावर नंबर कुल लाइन औसत (क्रशिंग, स्क्रीनिंग, सॉर्टिंग, पंप) को दर्शाते हैं, स्मेल्टिंग से पहले। हम उन्हें अगली दरवाजे की सोलर सीड फैक्ट्री से पावर देंगे।
मास बैलेंस — मैग्नेटाइट (उदाहरण)
10 Mt/वर्ष 35% Fe पर फीड करें; लक्ष्य 65% Fe संकेंद्रित।
| धारा | द्रव्यमान (Mt/वर्ष) | टिप्पणी |
|---|---|---|
| फीड | 10.0 | क्रश → स्क्रीन → मैग्नेट्स |
| संकेंद्रित करें | ~4.5–5.5 | 40–55% द्रव्यमान उपज |
| अस्वीकृत | ~4.5–5.5 | इंजीनियर्ड दीवारों और ईंटों में वापस |
लाइन पावर: ~10–20 MW • पानी: ~0.1–0.3 m³/टन (धूल नियंत्रण)
द्रव्यमान संतुलन — तांबा सल्फाइड (उदाहरण)
फीड 10 Mt/वर्ष पर 0.8% Cu; कंसंट्रेट 30% Cu.
| धारा | द्रव्यमान (Mt/वर्ष) | टिप्पणी |
|---|---|---|
| फीड | 10.0 | क्रश → मिल → फ्लोट |
| Cu कंसंट्रेट | ~0.24–0.36 | 2.4–3.6% द्रव्यमान उपज |
| टेलिंग्स (पुनः प्राप्त) | ~9.64–9.76 | गाढ़ा, स्टैक किया गया, पुन: उपयोग किया गया |
लाइन पावर: ~25–40 MW • पानी: ~0.5–1.5 m³/टन (पुनर्नवीनीकृत >85%)
टन प्रति ऊर्जा — त्वरित संदर्भ
| यूनिट ऑपरेशन | ऊर्जा (kWh/टन) | टिप्पणियाँ |
|---|---|---|
| प्राथमिक क्रशिंग | ~0.5–1.5 | जॉ/गाइरेटरी |
| माध्यमिक / तृतीयक क्रशिंग | ~1–4 | कोन्स/HPGR तैयारी |
| HPGR (मोटा पीसना) | ~3–7 | अक्सर SAG की जगह लेता है |
| बॉल/SAG मिलिंग (सूक्ष्म) | ~10–20 | केवल यदि मुक्ति की मांग हो |
| सेंसर छंटनी (प्रति टन फीड) | ~0.2–1.0 | कैमरे, एयर जेट |
| चुंबकीय / एड्डी | ~0.1–0.5 | कम ओवरहेड |
| पर किलो संचार | ~0.02–0.05 | टन-किमी आधार |
नियम: यदि एक सॉर्टर फाइन ग्राइंडिंग से पहले 20–50% चट्टान को अस्वीकार कर सकता है, तो डाउनस्ट्रीम ऊर्जा में भारी गिरावट आती है।
ऊर्जा और जल बजट (पूर्व-गणना)
10 Mt/yr मैग्नेटाइट (सूखा‑प्रथम मार्ग)
| घटक | औसत शक्ति (MW) |
|---|---|
| क्रशिंग और स्क्रीन | ~6 |
| HPGR (यदि उपयोग किया जाए) | ~6 |
| मैग्नेट और सॉर्टर | ~2 |
| कन्वेयर और सहायक | ~2 |
| कुल | ~16 MW |
पानी: ~0.2 m³/टन (धूल) → 2 Mm³/वर्ष पुनर्चक्रित।
10 Mt/yr कॉपर (फ्लोटेशन मार्ग)
| घटक | औसत शक्ति (MW) |
|---|---|
| क्रशिंग और स्क्रीन | ~6 |
| मिलिंग (सूक्ष्म) | ~20 |
| फ्लोटेशन और पंप | ~6 |
| कन्वेयर और सहायक | ~4 |
| कुल | ~36 MW |
पानी: ~1.0 m³/टन फीड → 10 Mm³/वर्ष; पुनर्चक्रण >85%, पूर्ति झील के माध्यम से।
कारखाने का फुटप्रिंट और स्थान निर्धारण
क्षेत्र और इमारतें (10 Mt/वर्ष)
- बंद इमारतें: क्रशर, स्क्रीन, सॉर्टर (शोर और धूल अंदर)।
- खुला आकाश: कवर वाले कन्वेयर, आवश्यकतानुसार मैग्नेट।
- फुटप्रिंट: ~8–15 हेक्टेयर जिसमें स्टॉकपाइल और पहुंच शामिल हैं।
- पास का पीवी क्षेत्र: ~100–200 MWp छंटाई + विकास के लिए।
हवा, धूल, ध्वनि
- बैगहाउस और मिस्टिंग पीएम स्तरों को उबाऊ रूप से कम रखते हैं।
- ध्वनिक पैनल और आवरण बाड़ लाइन पर <85 dBA लक्ष्य करते हैं।
- सभी कन्वेयर कवर किए गए; ट्रांसफर पॉइंट पूरी तरह से बंद।
प्रश्नोत्तर
“क्या हम घातक रसायनों का उपयोग कर रहे हैं?”
हम सूखी भौतिकी को प्राथमिकता देते हैं। जब कोई गीला चरण आवश्यक होता है (जैसे, तांबे के लिए फ्लोटेशन), तो हम आधुनिक, कम विषैले अभिकारकों के साथ बंद सर्किट का उपयोग करते हैं और रिलीज़ से पहले पानी को साफ करते हैं — आमतौर पर हम पानी को बिल्कुल रिलीज़ नहीं करते, हम पुन: उपयोग करते हैं।
“अस्वीकृतों का क्या होता है?”
वे सड़कें, ब्लॉक और सजाए गए झील की दीवारें बन जाते हैं। कुछ भी परित्यक्त नहीं होता; सब कुछ जगह बन जाता है।
“पिघलाने से पहले यह सारा प्रयास क्यों?”
क्योंकि अपस्ट्रीम हटाए गए हर प्रतिशत अपशिष्ट सस्ते, छोटे, तेज डाउनस्ट्रीम संयंत्रों में बदल जाता है। यह पहाड़ को भट्टी में खींचने और केवल अयस्क को आमंत्रित करने के बीच का अंतर है।
अगला: बीज कारखाने के रूप में सौर — पैनल जो अगला कारखाना बनाते हैं (भाग 3)। हम दिखाएंगे कि कैसे एक धूप वाला छत टेरावाट आदत बन जाता है।