De aarde sorteren — Van stenen tot ertsen
We stelden de grond een vraag in Deel 1; nu luisteren we. Sorteren is hoe de planeet fluistert: "dit deel is een draad, dat deel is een balk, dat deel is een raam," en wij knikken beleefd en leggen elk stuk op de juiste transportband.
Waarom eerst sorteren (de kunst van zeggen “je bent geen ertsen”)
Elke kilowatt die je besteedt aan het malen van arm gesteente is een kilowatt die je niet besteedt aan het bouwen van de wereld. Dus de eerste wet: verwerp afval vroeg. Droge fysica — magnetisme, dichtheid, optiek — doet het meeste werk. Natte stappen, indien nodig, komen later en recirculeren hun water.
- Minder massa stroomafwaarts → kleinere smelters, lagere energierekeningen, alles kleiner.
- Eerst droog → minder water om te beheren; stof blijft binnen afgesloten apparatuur.
- Betere producten → smelters eten concentraat, geen meningen.
Ontmoet de lijn (modules zoals Lego)
1) Voeder & Primaire Breker
Grote happen worden middelgrote happen. Kaak- of kegelbrekers leveren 150–250 mm product.
Typisch vermogen: 250–500 kW Belasting: 60–90% beschikbaarheid2) Schermen & Secundair/HPGR
Schermen splitsen materiaal op grootte; secundaire kegels of HPGR (hogedrukmaalrollen) maken kubussen van chaos, en bereiden perfecte voeding voor sorteerders.
Schermen: 2–30 kW elk HPGR: 2–6 MW (hoge doorvoer)3) Sensor-gebaseerde sorteerder
Röntgen, nabij-IR, laser of hyperspectrale camera's zien wat ogen niet kunnen. Luchtstralen duwen de houders. Geen drama, gewoon duizend zachte beslissingen per seconde.
Per baan: 50–250 kW Doorvoer: 50–400 t/u4) Magnetische & wervelstroom scheiding
Magnetiet springt op magneten. Zwak magnetische mineralen gehoorzamen hoogintensieve scheiders. Wervelstromen duwen non-ferro stukjes als een beleefde portier.
Lage/hoogintensieve magneten Wervelstroom voor aluminium/koperen stukjes5) Dichtheid (DMS) & zwaartekracht
Dichtemedia (of water spiralen/jigs) scheiden zwaar van licht. Wanneer gebruikt, zijn circuits gesloten, water wordt gerecirculeerd.
Water recirculatie > 90% Aanvulwater bescheiden6) Overal transportbanden
Transportbanden verslaan vrachtwagens qua energie: ~0,02–0,05 kWh/ton‑km. Overdekt, afgesloten, stil.
Lage energie per ton Stof blijft binnenMijn per mijn handleiding (kies je fysica)
Magnetietijzer
Dominante fysica: magnetisme. Droog breken & zeven → laagintensieve magnetische scheiding.
- Energie: ~8–18 kWh/ton (droge route)
- Water: ~0,1–0,3 m³/ton (stofbeheersing)
- Opbrengst (massa): ~40–55% → 65% Fe concentraat
Bauxiet (Aluminium)
Dominante fysica: grootte + dichtheid. Zeven, wassen en ontmodderen; fijn malen vermijden.
- Energie: ~3–8 kWh/ton
- Water: ~0,2–0,5 m³/ton (gerecirculeerd)
- Opbrengst (massa): ~60–75% → alumina-kwaliteit aanvoer
Kopersulfide
Dominante fysica: bevrijding + flotatie. Droog breken → nat malen (fijn) → schuimflotatie.
- Energie: ~20–40 kWh/ton (meest in malen)
- Water: ~0,5–1,5 m³/ton (gerecycled)
- Opbrengst (massa): ~2–4% → 25–35% Cu concentraat
Vooraf berekende stromen
Overzicht plantcapaciteit (uitgaande van ~8.000 bedrijfsuren/jaar)
| Jaarlijkse aanvoer | Doorvoer (t/u) | Typische lijnen | Lijnvermogen (MW) | Notities |
|---|---|---|---|---|
| 5 Mt/jaar | ~625 | 1–2 | Magnetiet: ~5–10 Bauxiet: ~2–5 Koper: ~12–25 |
Kleine campus; past in ~5–8 ha |
| 10 Mt/jaar | ~1.250 | 2–3 | Magnetiet: ~10–20 Bauxiet: ~5–10 Koper: ~25–40 |
Middelgrote campus; ~8–15 ha |
| 20 Mt/jaar | ~2.500 | 3–5 | Magnetiet: ~20–35 Bauxiet: ~10–18 Koper: ~40–70 |
Grote campus; ~15–30 ha |
Vermogenscijfers weerspiegelen totale lijngemiddelden (vergruizen, zeven, sorteren, pompen) vóór het smelten. We zullen ze aandrijven met de zonnezaadfabriek naast de deur.
Massabalans — Magnetiet (voorbeeld)
Voer 10 Mt/jaar aan met 35% Fe; doel 65% Fe concentraat.
| Stroom | Massa (Mt/jaar) | Opmerking |
|---|---|---|
| Voeding | 10.0 | Vergruizen → zeven → magneten |
| Concentraat | ~4,5–5,5 | 40–55% massaopbrengst |
| Afkeuringen | ~4,5–5,5 | Terug naar geconstrueerde wanden & bakstenen |
Vermogen lijn: ~10–20 MW • Water: ~0,1–0,3 m³/ton (stofbeheersing)
Massabalans — Koper sulfide (voorbeeld)
Voeding 10 Mt/jaar bij 0,8% Cu; concentraat 30% Cu.
| Stroom | Massa (Mt/jaar) | Opmerking |
|---|---|---|
| Voeding | 10.0 | Vergruizen → molen → flotatie |
| Cu concentraat | ~0,24–0,36 | 2,4–3,6% massaopbrengst |
| Reststoffen (teruggewonnen) | ~9,64–9,76 | Verdikt, gestapeld, hergebruikt |
Vermogen lijn: ~25–40 MW • Water: ~0,5–1,5 m³/ton (gerecycled >85%)
Energie per ton — snelle referentie
| Eenheidsoperatie | Energie (kWh/ton) | Notities |
|---|---|---|
| Primair breken | ~0,5–1,5 | Kaken/gyrator |
| Secundair / tertiair breken | ~1–4 | Cones/HPGR voorbereiding |
| HPGR (grof malen) | ~3–7 | Vervangt vaak SAG |
| Kogel-/SAG-malen (fijn) | ~10–20 | Alleen als bevrijding vereist is |
| Sensor sortering (per ton voer) | ~0,2–1,0 | Camera's, luchtstralen |
| Magnetisch / wervelstroom | ~0,1–0,5 | Lage overhead |
| Transport (per km) | ~0,02–0,05 | Ton-km basis |
Regel: Als een sorteerder 20–50% van het gesteente kan afwijzen vóór het fijnmalen, daalt het energieverbruik stroomafwaarts drastisch.
Energie- & waterbalans (vooraf berekend)
10 Mt/jaar Magnetiet (droog-eerst route)
| Onderdeel | Gem. vermogen (MW) |
|---|---|
| Breken & zeven | ~6 |
| HPGR (indien gebruikt) | ~6 |
| Magneten & sorteerder | ~2 |
| Transportbanden & hulpstukken | ~2 |
| Totaal | ~16 MW |
Water: ~0,2 m³/ton (stof) → 2 Mm³/jaar gerecirculeerd.
10 Mt/jaar Koper (flotatieroute)
| Onderdeel | Gem. vermogen (MW) |
|---|---|
| Breken & zeven | ~6 |
| Malen (fijn) | ~20 |
| Flotatie & pompen | ~6 |
| Transportbanden & hulpstukken | ~4 |
| Totaal | ~36 MW |
Water: ~1,0 m³/ton voer → 10 Mm³/jaar; recirculatie >85%, aanvulling via meer.
Fabriekoppervlakte & locatie
Gebied & gebouwen (10 Mt/jaar)
- Gesloten gebouwen: brekers, zeven, sorteerinstallaties (geluid & stof binnen).
- Buitenlucht: transportbanden met afdekkingen, magneten (indien nodig).
- Oppervlakte: ~8–15 hectare inclusief opslagplaatsen & toegang.
- PV-veld naast de deur: ~100–200 MWp om sortering + groei van stroom te voorzien.
Lucht, stof, geluid
- Stofafscheiders & neveling houden PM-niveaus saai laag.
- Akoestische panelen & omhulsels richten zich op <85 dBA bij de omheining.
- Alle transportbanden zijn afgedekt; overdrachtspunten volledig afgesloten.
V&A
“Gebruiken we nare chemicaliën?”
We geven prioriteit aan droge fysica. Wanneer een natte stap essentieel is (bijv. flotatie voor koper), gebruiken we gesloten circuits met moderne, laagtoxische reagentia en reinigen we het water vóór lozing — meestal lozen we helemaal niet, we hergebruiken.
“Wat gebeurt er met afkeur?”
Ze worden wegen, blokken en aangelegde oeverwanden van meren. Niets wordt verlaten; alles wordt een plek.
“Waarom al deze moeite vóór het smelten?”
Omdat elk procent afval dat stroomopwaarts wordt verwijderd, zich vermenigvuldigt in goedkopere, kleinere, snellere stroomafwaartse fabrieken. Het is het verschil tussen het slepen van een berg naar een oven en alleen het ertsmateriaal uitnodigen.
Vervolgens: Zonne-energie als de Zaadfabriek — Panelen die de Volgende Fabriek Bouwen (Deel 3). We laten zien hoe één zonnig dak een terawatt-gewoonte wordt.