지구 분류 — 암석에서 광석까지
우리는 1부에서 땅에 질문을 했고, 이제 듣습니다. 선별은 지구가 "이 부분은 전선이고, 이 부분은 빔이며, 이 부분은 창문이다"라고 속삭이는 방법이며, 우리는 정중히 고개를 끄덕이고 각 조각을 올바른 컨베이어에 올립니다.
왜 먼저 선별하는가 (“당신은 광석이 아니다”라고 말하는 기술)
광석을 분쇄하는 데 쓰는 모든 킬로와트는 세상을 건설하는 데 쓰지 않는 킬로와트입니다. 그래서 첫 번째 법칙: 폐기물을 일찍 거부하라. 건조 물리학 — 자성, 밀도, 광학 — 이 대부분을 담당합니다. 필요할 때 습식 단계가 뒤따르며 물을 재순환합니다.
- 하류의 질량 감소 → 더 작은 제련소, 더 작은 전기 요금, 모든 것이 더 작아집니다.
- 먼저 건조 → 관리할 물이 적고; 먼지는 밀폐된 장비 안에 머뭅니다.
- 더 나은 제품 → 제련소는 의견이 아닌 농축물을 먹습니다.
라인을 만나다 (레고 같은 모듈)
1) 공급기 및 1차 크러셔
큰 덩어리가 중간 크기로 변합니다. 조 크러셔 또는 자이로터리 크러셔가 150–250 mm 제품을 제공합니다.
일반 등급: 250–500 kW 가동률: 60–90%2) 스크린 및 2차/HPGR
스크린은 크기별로 재료를 분리합니다; 2차 콘 또는 HPGR (고압 분쇄 롤)은 혼란 속에서 큐브를 만들어 선별기에 완벽한 공급물을 준비합니다.
스크린: 각각 2–30 kW HPGR: 2–6 MW (고처리량)3) 센서 기반 선별기
X-레이, 근적외선, 레이저 또는 하이퍼스펙트럼 카메라는 눈에 보이지 않는 것을 봅니다. 공기 제트가 선별된 것을 살짝 밀어냅니다. 드라마 없이 초당 수천 번의 부드러운 결정이 이루어집니다.
차선당: 50–250 kW 처리량: 50–400 t/h4) 자기 및 와전류 분리
마그네타이트는 자석에 강하게 반응합니다. 약한 자성 광물은 고강도 분리기를 따릅니다. 와전류는 비철 금속 조각을 정중한 경비원처럼 밀어냅니다.
저/고강도 자석 알루미늄/구리 조각용 와전류5) 밀도 (DMS) 및 중력
고밀도 매체(또는 물 나선형/지그)는 무거운 것과 가벼운 것을 분리합니다. 사용 시 회로는 폐쇄 루프이며 물이 재순환됩니다.
물 재순환 > 90% 보충수는 적당6) 모든 곳에 컨베이어
벨트는 트럭보다 에너지 효율이 뛰어납니다: 약 0.02–0.05 kWh/톤-킬로미터. 덮개가 있고 밀폐되어 조용합니다.
톤당 저에너지 먼지는 내부에 유지광석별 플레이북 (물리학 선택)
마그네타이트 철
주요 물리학: 자성. 건식 파쇄 및 선별 → 저강도 자기 분리.
- 에너지: 약 8–18 kWh/톤 (건식 경로)
- 물: 약 0.1–0.3 m³/톤 (먼지 제어)
- 수율 (질량): 약 40–55% → 65% Fe 농축물
보크사이트 (알루미늄)
주요 물리학: 크기 + 밀도. 선별, 세척 및 슬라임 제거; 미세 분쇄는 피하세요.
- 에너지: ~3–8 kWh/톤
- 물: ~0.2–0.5 m³/톤 (재순환)
- 수율 (질량): ~60–75% → 알루미나 등급 원료
황화 구리
주요 물리 과정: 해방 + 부상. 건식 분쇄 → 습식 분쇄(미세) → 거품 부상.
- 에너지: ~20–40 kWh/톤 (대부분 분쇄에 사용)
- 물: ~0.5–1.5 m³/톤 (재활용)
- 수율 (질량): ~2–4% → 25–35% 구리 농축물
사전 계산된 흐름
플랜트 용량 요약표 (~8,000 가동 시간/년 기준)
| 연간 투입량 | 처리량 (t/h) | 일반 라인 | 라인 전력 (MW) | 노트 |
|---|---|---|---|---|
| 5 Mt/년 | ~625 | 1–2 | 마그네타이트: ~5–10 보크사이트: 약 2–5 구리: 약 12–25 |
소형 캠퍼스; 약 5–8ha에 적합 |
| 연간 10Mt | ~1,250 | 2–3 | 자철석: 약 10–20 보크사이트: 약 5–10 구리: 약 25–40 |
중형 캠퍼스; 약 8–15ha |
| 연간 20Mt | ~2,500 | 3–5 | 자철석: 약 20–35 보크사이트: 약 10–18 구리: 약 40–70 |
대형 캠퍼스; 약 15–30ha |
전력 수치는 제련 전 전체 라인 평균(분쇄, 선별, 분류, 펌프)을 반영합니다. 옆에 있는 태양광 시드 공장으로 전력을 공급할 예정입니다.
질량 균형 — 자철석 (예시)
연간 10Mt, 35% Fe 투입; 목표 65% Fe 농축.
| 흐름 | 질량 (Mt/년) | 댓글 |
|---|---|---|
| 원료 | 10.0 | 분쇄 → 선별 → 자석 |
| 농축 | ~4.5–5.5 | 40–55% 질량 수율 |
| 폐기물 | ~4.5–5.5 | 엔지니어드 벽 및 벽돌로 재사용 |
라인 전력: ~10–20 MW • 물: ~0.1–0.3 m³/ton (먼지 제어)
질량 수지 — 황화 구리 (예시)
원료 10 Mt/년, 구리 0.8%; 농축물 구리 30%.
| 흐름 | 질량 (Mt/년) | 댓글 |
|---|---|---|
| 원료 | 10.0 | 파쇄 → 분쇄 → 부상 |
| 구리 농축물 | ~0.24–0.36 | 2.4–3.6% 질량 수율 |
| 테일링(복구됨) | ~9.64–9.76 | 농축, 적층, 재사용 |
라인 전력: ~25–40 MW • 물: ~0.5–1.5 m³/ton (재활용 >85%)
톤당 에너지 — 빠른 참조
| 단위 작업 | 에너지 (kWh/톤) | 노트 |
|---|---|---|
| 1차 분쇄 | ~0.5–1.5 | 조/원뿔 분쇄기 |
| 2차 / 3차 분쇄 | ~1–4 | 콘/HPGR 준비 |
| HPGR (거친 분쇄) | ~3–7 | 종종 SAG를 대체 |
| 볼/SAG 분쇄 (미세) | ~10–20 | 해방이 필요할 때만 |
| 센서 선별 (톤당 원료) | ~0.2–1.0 | 카메라, 공기 제트 |
| 자기 / 와류 | ~0.1–0.5 | 낮은 간접비 |
| 운반 (km당) | ~0.02–0.05 | 톤-킬로미터 기준 |
규칙: 선별기가 미세 분쇄 전에 암석의 20–50%를 제거할 수 있다면, 하류 에너지가 크게 감소합니다.
에너지 및 물 예산 (사전 계산)
연간 10 Mt 마그네타이트 (건식 우선 공정)
| 구성 요소 | 평균 전력 (MW) |
|---|---|
| 파쇄 및 선별기 | ~6 |
| HPGR (사용 시) | ~6 |
| 자석 및 선별기 | ~2 |
| 컨베이어 및 보조 장치 | ~2 |
| 총합계 | ~16 MW |
물: 톤당 약 0.2 m³ (먼지) → 연간 2 Mm³ 재순환.
연간 10 Mt 구리 (부상 공정)
| 구성 요소 | 평균 전력 (MW) |
|---|---|
| 파쇄 및 선별기 | ~6 |
| 분쇄 (미세) | ~20 |
| 부상 및 펌프 | ~6 |
| 컨베이어 및 보조 장치 | ~4 |
| 총합계 | ~36 MW |
물: 투입량 톤당 약 1.0 m³ → 연간 10 Mm³; 재순환율 >85%, 보충은 호수를 통해.
공장 부지 및 위치 선정
면적 및 건물 (연간 10 Mt)
- 밀폐된 건물: 분쇄기, 스크린, 분류기 (소음 및 먼지는 내부에 있음).
- 야외: 덮개가 있는 컨베이어, 필요에 따라 자석.
- 부지 면적: 재고 및 접근로 포함 약 8–15 헥타르.
- 옆에 있는 PV 필드: 분류 및 성장에 전력을 공급하는 약 100–200 MWp.
공기, 먼지, 소리
- 백하우스 및 미스트 장치는 미세먼지 수준을 지루할 정도로 낮게 유지합니다.
- 음향 패널 및 인클로저는 울타리선에서 <85 dBA를 목표로 합니다.
- 모든 컨베이어는 덮개가 씌워져 있고, 이송 지점은 완전히 밀폐되어 있습니다.
Q&A
“우리는 유해한 화학물질을 사용하나요?”
우리는 건조 물리학을 우선시합니다. 습식 단계가 필수적인 경우(예: 구리를 위한 부상법)에는 현대적이고 저독성 시약을 사용하는 폐쇄 회로를 사용하며, 방출 전에 물을 정화합니다 — 보통은 방출하지 않고 재사용합니다.
“불량품은 어떻게 되나요?”
그것들은 도로, 블록, 조경된 호수 벽이 됩니다. 아무것도 버려지지 않고, 모든 것이 장소가 됩니다.
“제련 전에 왜 이렇게 많은 노력을 기울이나요?”
상류에서 제거되는 폐기물의 모든 퍼센트가 하류의 더 저렴하고, 더 작고, 더 빠른 공장으로 곱해지기 때문입니다. 산을 용광로로 끌고 가는 것과 광석만 초대하는 것의 차이입니다.
다음은: 씨앗 공장으로서의 태양광 — 다음 공장을 만드는 패널들 (3부). 한 햇볕 좋은 지붕이 어떻게 테라와트 습관이 되는지 보여드리겠습니다.