地球の分類 — 岩石から鉱石へ
パート1で地面に質問をしました；今はそれに耳を傾けます。選別は地球が "この部分はワイヤー、この部分はビーム、この部分は窓" とささやく方法であり、私たちは礼儀正しくうなずいて各部品を正しいコンベヤーに置きます。
なぜ最初に選別するのか（「これは鉱石ではない」と言う技術）
不毛な岩石を粉砕するために使うキロワットは、世界を築くために使わないキロワットです。だから最初の法則は：早期に廃棄物を除去すること。乾式物理学—磁気、密度、光学—が主に役割を果たします。必要な場合の湿式工程は後で行い、水を再循環させます。
- 下流の質量を減らす → 小さな製錬所、小さな電気代、すべてが小さくなります。
- まず乾燥 → 管理すべき水が少なく、粉塵は密閉設備内に留まります。
- より良い製品 → 製錬所は意見ではなく、鉱石精鉱を食べます。
ラインに合う（レゴのようなモジュール）
1) フィーダー＆一次破砕機
大きな塊が中くらいの塊になります。ジョークラッシャーやギロチンクラッシャーは150～250 mmの製品を供給します。
典型的な定格：250～500 kW 稼働率：60～90％2) スクリーン＆二次/HPGR
スクリーンはサイズで材料を分けます。二次コーンやHPGR（高圧粉砕ロール）は混沌から立方体を作り、選別機に最適な供給物を準備します。
スクリーン：各2～30 kW HPGR：2～6 MW（高スループット）3) センサー式選別機
X線、近赤外線、レーザー、またはハイパースペクトルカメラが目に見えないものを捉える。エアジェットが選別物をそっと押す。ドラマはなく、毎秒千の穏やかな判断が行われる。
レーンあたり：50～250 kW 処理能力：50～400 t/h4) 磁気＆渦電流分離
マグネタイトは磁石に飛びつく。弱磁性鉱物は高強度分離機に従う。渦電流は非鉄金属片を礼儀正しいバウンサーのように押し出す。
低／高強度磁石 アルミニウム／銅片用の渦電流5) 密度（DMS）＆重力
密度媒体（または水のスパイラル／ジグ）が重いものと軽いものを分離。使用時は回路は閉ループで、水は再循環される。
水の再循環率 > 90％ 補給水は控えめ6) どこにでもあるコンベヤー
ベルトはトラックよりエネルギー効率が良い：約0.02～0.05 kWh/トン・km。覆われて密閉、静か。
トンあたり低エネルギー 粉塵は内部に留まる鉱石ごとのプレイブック（物理現象を選択）
マグネタイト鉄
主な物理現象: 磁気。乾式破砕＆選別 → 低強度磁気分離。
- エネルギー: 約8～18 kWh/トン（乾式ルート）
- 水: 約0.1～0.3 m³/トン（粉塵抑制）
- 回収率（質量）: 約40～55％ → 65％ Fe濃縮物
ボーキサイト（アルミニウム）
主要な物理現象: サイズ + 密度。ふるい分け、洗浄、脱スライム処理；微粉砕は避ける。
- エネルギー: 約3～8 kWh/トン
- 水: 約0.2～0.5 m³/トン（再循環）
- 回収率（質量）: 約60～75% → アルミナグレード原料
硫化銅
主要な物理現象: 解放 + フローテーション。乾式破砕 → 湿式粉砕（微粉） → 泡沫浮選。
- エネルギー: 約20～40 kWh/トン（ほとんどが粉砕工程）
- 水: 約0.5～1.5 m³/トン（再利用）
- 回収率（質量）: 約2～4% → 25～35% Cu濃縮物
事前計算済みフロー
プラント能力チートシート（年間約8,000稼働時間想定）
| 年間投入量 | 処理能力 (t/h) | 典型的なライン | ライン電力 (MW) | ノート |
|---|---|---|---|---|
| 5 Mt/年 | ~625 | 1–2 | マグネタイト：約5〜10 ボーキサイト：約2〜5 銅：約12〜25 |
小規模キャンパス；約5〜8ヘクタールに収まる |
| 年間10Mt | 〜1,250 | 2–3 | マグネタイト：約10〜20 ボーキサイト：約5〜10 銅：約25〜40 |
中規模キャンパス；約8〜15ヘクタール |
| 年間20Mt | 〜2,500 | 3–5 | マグネタイト：約20〜35 ボーキサイト：約10〜18 銅：約40〜70 |
大規模キャンパス；約15〜30ヘクタール |
電力数値は製錬前の全ライン平均（破砕、ふるい分け、選別、ポンプ）を反映しています。隣の太陽光シード工場で電力を供給します。
質量収支 — マグネタイト（例）
35% Feで年間10Mtを投入；目標は65% Feの精鉱。
| 流れ | 質量（Mt/年） | コメント |
|---|---|---|
| 原料 | 10.0 | 破砕 → ふるい分け → 磁石 |
| 精鉱 | ~4.5〜5.5 | 40〜55% 質量収率 |
| 廃棄物 | ~4.5〜5.5 | エンジニアードウォール＆レンガに戻す |
ライン電力： 約10〜20 MW • 水： 約0.1〜0.3 m³/トン（防塵用）
質量収支 — 硫化銅（例）
原料 10 Mt/年、銅含有率0.8%; 精鉱 銅含有率30%。
| 流れ | 質量（Mt/年） | コメント |
|---|---|---|
| 原料 | 10.0 | 破砕 → 粉砕 → 浮遊選鉱 |
| 銅精鉱 | ~0.24〜0.36 | 2.4〜3.6% 質量収率 |
| テーリング（回収済み） | ~9.64〜9.76 | 濃縮、積み重ね、再利用 |
ライン電力： 約25〜40 MW • 水： 約0.5〜1.5 m³/トン（リサイクル率>85%）
トンあたりのエネルギー — クイックリファレンス
| ユニット操作 | エネルギー（kWh/トン） | ノート |
|---|---|---|
| 一次破砕 | ~0.5～1.5 | ジョー/ジャイロタリー |
| 二次/三次破砕 | ~1～4 | コーン/HPGR準備 |
| HPGR（粗粉砕） | ~3～7 | しばしばSAGに代わる |
| ボール/SAG粉砕（細かい） | ~10～20 | 解放が必要な場合のみ |
| センサー選別（トンあたりの投入量） | ~0.2～1.0 | カメラ、エアジェット |
| 磁気 / 渦電流 | ~0.1～0.5 | 低いオーバーヘッド |
| 輸送（1kmあたり） | ~0.02～0.05 | トン・キロメートル基準 |
ルール: ソーターが微粉砕前に20～50％の岩石を除去できれば、下流のエネルギー消費は劇的に減少します。
エネルギー＆水の予算（事前計算済み）
年産1000万トンマグネタイト（乾式優先ルート）
| 成分 | 平均電力（MW） |
|---|---|
| 破砕＆スクリーン | ~6 |
| HPGR（使用する場合） | ~6 |
| 磁石＆ソーター | ~2 |
| コンベヤー＆補助設備 | ~2 |
| 合計 | ~16 MW |
水: 約0.2 m³/トン（粉塵）→ 年間2 Mm³再循環。
年産1000万トン銅（フローテーションルート）
| 成分 | 平均電力（MW） |
|---|---|
| 破砕＆スクリーン | ~6 |
| 粉砕（微粉） | ~20 |
| フローテーション＆ポンプ | ~6 |
| コンベヤー＆補助設備 | 約4 |
| 合計 | ~36 MW |
水：原料1トンあたり約1.0m³ → 年間1000万m³；循環率85％以上、補給は湖から。
工場の敷地面積と立地
エリアと建物（年間1000万トン）
- 密閉建屋：破砕機、スクリーン、選別機（騒音と粉塵は内部に閉じ込め）。
- 屋外：カバー付きコンベヤー、必要に応じて磁石。
- 敷地面積：在庫置き場とアクセスを含めて約8〜15ヘクタール。
- 隣接するPVフィールド：選別と成長のために約100〜200MWp。
空気、粉塵、音
- バグハウスとミスティングでPMレベルを極めて低く保ちます。
- 音響パネルとエンクロージャーはフェンスラインで85dBA未満を目指します。
- すべてのコンベヤーは覆われ、転送ポイントは完全に密閉されています。
Q&A
「有害な化学物質を使っていますか？」
私たちは乾式物理処理を優先します。湿式工程が不可欠な場合（例：銅の浮選）には、現代的で低毒性の試薬を使った閉回路を使用し、放出前に水を浄化します — 通常は放出せず再利用します。
「不良品はどうなりますか？」
それらは道路、区画、景観の湖の壁になります。何も放棄されず、すべてが場所になります。
「なぜ製錬の前にこれほどの努力をするのですか？」
上流で廃棄物を1％減らすごとに、下流の工場はより安く、小さく、速くなります。これは山全体を炉に運び込むのと、鉱石だけを招く違いです。
次は：種工場としての太陽光 — 次の工場を作るパネル（パート3）。一つの晴れた屋根がテラワットの習慣になる様子をお見せします。