Sortera jorden — Från stenar till malmer
Vi ställde en fråga till marken i Del 1; nu lyssnar vi. Sortering är hur planeten viskar, "den här delen är en tråd, den här delen är en balk, den här delen är ett fönster," och vi nickar artigt och lägger varje del på rätt transportband.
Varför sortera först (konsten att säga ”du är inte malm”)
Varje kilowatt du använder till att mala fattigmalm är en kilowatt du inte använder till att bygga världen. Så den första lagen: avvisa avfall tidigt. Torr fysik — magnetism, densitet, optik — gör det mesta av jobbet. Våta steg, när de behövs, kommer senare och återcirkulerar sitt vatten.
- Mindre massa nedströms → mindre masugnar, mindre elräkningar, mindre allt.
- Torka först → mindre vatten att hantera; damm stannar inne i tätad utrustning.
- Bättre produkt → masugnarna äter koncentrat, inte åsikter.
Möt linjen (moduler som Lego)
1) Matare & Primärkross
Stora bitar blir medelstora bitar. Käft- eller gyratory-krossar levererar 150–250 mm produkt.
Typisk effekt: 250–500 kW Drifttid: 60–90% tillgänglighet2) Silar & Sekundär/HPGR
Silar delar material efter storlek; sekundära koner eller HPGR (högtrycksvalsar) formar kuber ur kaos, och förbereder perfekt matning för sorteringsmaskiner.
Silar: 2–30 kW vardera HPGR: 2–6 MW (hög kapacitet)3) Sensorsortering
Röntgen, när-IR, laser eller hyperspektrala kameror ser vad ögat inte kan. Luftstrålar knuffar behållarna. Ingen dramatik, bara tusen mjuka beslut per sekund.
Per bana: 50–250 kW Kapacitet: 50–400 t/h4) Magnetisk & Virvelströmsseparering
Magnetit dras till magneter. Svagt magnetiska mineral följer högintensiva separatorer. Virvelströmmar skjuter bort icke-järnhaltiga bitar som en artig vakthavande.
Låg/högintensiva magneter Virvelströmmar för aluminium/kopparbitar5) Täthet (DMS) & Gravitation
Täthetsmedia (eller vattenspiraler/jiggar) separerar tungt från lätt. När de används är kretsarna slutna, vatten återcirkuleras.
Vattenåtercirkulation > 90% Påfyllningsvatten måttligt6) Transportörer Överallt
Transportband slår lastbilar för energi: ~0,02–0,05 kWh/ton‑km. Täckta, förseglade, tysta.
Låg energi per ton Damm stannar inneMalmbaserad spelplan (välj din fysik)
Magnetitjärn
Dominerande fysik: magnetism. Torr krossning & siktning → lågintensiv magnetseparering.
- Energi: ~8–18 kWh/ton (torr process)
- Vatten: ~0,1–0,3 m³/ton (dammkontroll)
- Utbyte (massa): ~40–55% → 65% Fe-koncentrat
Bauxit (Aluminium)
Dominerande fysik: storlek + densitet. Sikta, tvätta och avlägsna slem; undvik finmalning.
- Energi: ~3–8 kWh/ton
- Vatten: ~0,2–0,5 m³/ton (återcirkulerat)
- Utbyte (massa): ~60–75% → aluminiumbearbetningskvalitet
Kopparsulfid
Dominerande fysik: frigöring + flotering. Torr kross → våtmalning (fin) → skumflotering.
- Energi: ~20–40 kWh/ton (mest i malning)
- Vatten: ~0,5–1,5 m³/ton (återvunnet)
- Utbyte (massa): ~2–4% → 25–35% kopparkoncentrat
Förberäknade flöden
Fuskblad för anläggningskapacitet (förutsatt ~8 000 driftstimmar/år)
| Årlig tillförsel | Genomströmning (t/h) | Typiska linjer | Linjekraft (MW) | Anteckningar |
|---|---|---|---|---|
| 5 Mt/år | ~625 | 1–2 | Magnetit: ~5–10 Bauxit: ~2–5 Koppar: ~12–25 |
Litet campus; ryms på ~5–8 ha |
| 10 Mt/år | ~1 250 | 2–3 | Magnetit: ~10–20 Bauxit: ~5–10 Koppar: ~25–40 |
Medelstort campus; ~8–15 ha |
| 20 Mt/år | ~2 500 | 3–5 | Magnetit: ~20–35 Bauxit: ~10–18 Koppar: ~40–70 |
Stort campus; ~15–30 ha |
Effektvärden speglar totala linjens medelvärden (krossning, siktning, sortering, pumpar) före smältning. Vi kommer att driva dem med solcellsfabriken bredvid.
Massbalans — Magnetit (exempel)
Matning 10 Mt/år vid 35% Fe; mål 65% Fe-koncentrat.
| Ström | Massa (Mt/år) | Kommentar |
|---|---|---|
| Matning | 10.0 | Krossa → sikta → magneter |
| Koncentrat | ~4,5–5,5 | 40–55% massavkastning |
| Avvisningar | ~4,5–5,5 | Tillbaka till konstruerade väggar & tegel |
Linjeffekt: ~10–20 MW • Vatten: ~0,1–0,3 m³/ton (dammkontroll)
Massbalans – Kopparsulfid (exempel)
Matning 10 Mt/år vid 0,8% Cu; koncentrat 30% Cu.
| Ström | Massa (Mt/år) | Kommentar |
|---|---|---|
| Matning | 10.0 | Krossa → malm → flotera |
| Cu-koncentrat | ~0,24–0,36 | 2,4–3,6% massavkastning |
| Avfall (återvunnen) | ~9,64–9,76 | Förtjockad, staplad, återanvänd |
Linjeffekt: ~25–40 MW • Vatten: ~0,5–1,5 m³/ton (återvunnet >85%)
Energi per ton – snabbreferens
| Enhetsoperation | Energi (kWh/ton) | Anteckningar |
|---|---|---|
| Primär krossning | ~0,5–1,5 | Käftar/konkross |
| Sekundär / tertiär krossning | ~1–4 | Koner/HPGR-förberedelse |
| HPGR (grovmalning) | ~3–7 | Ersätter ofta SAG |
| Kul-/SAG-malning (fin) | ~10–20 | Endast om frigöring krävs |
| Sensorsortering (per ton matning) | ~0,2–1,0 | Kameror, luftstrålar |
| Magnetisk / virvelström | ~0,1–0,5 | Låga omkostnader |
| Transport (per km) | ~0.02–0.05 | Ton‑km bas |
Regel: Om en sorteringsmaskin kan avvisa 20–50% av stenen före finmalning, minskar energin nedströms dramatiskt.
Energi- & vattenbudget (förberäknad)
10 Mt/år Magnetit (torr‑först väg)
| Komponent | Genomsnittlig effekt (MW) |
|---|---|
| Krossning & siktar | ~6 |
| HPGR (om används) | ~6 |
| Magneter & sorteringsmaskiner | ~2 |
| Transportörer & hjälp | ~2 |
| Totalt | ~16 MW |
Vatten: ~0.2 m³/ton (damm) → 2 Mm³/år återcirkulerat.
10 Mt/år Koppar (flotationsväg)
| Komponent | Genomsnittlig effekt (MW) |
|---|---|
| Krossning & siktar | ~6 |
| Malning (fin) | ~20 |
| Flotation & pumpar | ~6 |
| Transportörer & hjälp | ~4 |
| Totalt | ~36 MW |
Vatten: ~1,0 m³/ton råvara → 10 Mm³/år; återcirkulation >85%, påfyllning via sjön.
Fabriksyta & placering
Område & byggnader (10 Mt/år)
- Inneslutna byggnader: krossar, siktar, sorteringsmaskiner (buller & damm inomhus).
- Utomhus: transportband med täckning, magneter (vid behov).
- Yta: ~8–15 hektar inklusive lagertippar & tillgång.
- PV-fält intill: ~100–200 MWp för att driva sortering + tillväxt.
Luft, damm, ljud
- Filterhus & dimning håller PM-nivåer tråkigt låga.
- Akustiska paneler & inneslutningar riktar sig mot <85 dBA vid stängsellinjen.
- Alla transportband täckta; överföringspunkter helt inneslutna.
Frågor & svar
”Använder vi elaka kemikalier?”
Vi prioriterar torr fysik. När ett vått steg är nödvändigt (t.ex. flotering för koppar) använder vi slutna kretsar med moderna, lågtoxiska reagenser och renar vattnet innan utsläpp — vanligtvis släpper vi inte ut alls, vi återanvänder.
”Vad händer med avvisade material?”
De blir vägar, kvarter och anlagda sjökanter. Ingenting överges; allt blir plats.
”Varför allt detta arbete innan smältning?”
För varje procent av avfall som tas bort uppströms multipliceras det till billigare, mindre, snabbare anläggningar nedströms. Det är skillnaden mellan att släpa ett berg till en ugn och att bara bjuda in malmen.
Nästa upp: Solenergi som fröfabrik — paneler som bygger nästa fabrik (Del 3). Vi visar hur ett soligt tak blir en terawattvana.