如何分离铜提取的硫化矿石？

2025年11月11日

从硫化矿中提取铜通常涉及物理、化学和热处理的组合，以将富含铜的物料从尾矿（废料）中分离出来，并提取出纯铜金属。以下是硫化矿通常用于铜提取的逐步概述：

1. 采矿

硫化铜矿石（例如黄铜矿 - CuFeS₂，红铜矿 - Cu₅FeS₄）首先通过采矿从地球中提取。这通常通过露天采矿或地下采矿方法进行。

2. 破碎和磨碎

矿石被破碎和磨成小颗粒，以从周围的岩石（脉石）中释放铜矿物。这为矿石的浓缩做好准备。

3. 通过泡沫浮选进行浓缩

浮选是一种广泛应用于铜硫化矿 beneficiation 过程，以浓缩硫化矿。该过程包括：

• 在浮选槽中将水、试剂（如捕收剂、起泡剂和抑制剂）和气泡加入细磨矿石中。
• 含铜硫化物颗粒附着在气泡上并上升到表面，形成泡沫。其他废弃物（废石）留在底部。
• 泡沫中含有高浓度的铜矿物，随后被撇去进行进一步处理。

4. 烘焙（可选）

在某些情况下，浓缩矿石会进行焙烧。这涉及在氧气存在下加热矿石，将硫化物转化为氧化物并释放二氧化硫气体（SO₂）。这一步骤有助于为进一步的冶炼准备材料，但并不总是必要的，因为现代方法通常将焙烧和冶炼结合在一起。

5. 哑光冶炼

• 浓缩矿石与助熔剂（通常是二氧化硅）混合后送入冶炼炉，在那里加热至非常高的温度（约1200°C）。
• 在冶炼过程中，二氧化硅（SiO₂）与铁反应形成铁硅酸盐渣，浮在顶部并被去除。熔融铜和其他硫化物（镍）则聚集在底部。
• 铜精矿通常含有30-70%的铜。

转换

• 矿石被转移到转炉中，氧气通过熔化的矿石被吹入。
• 硫进一步氧化为二氧化硫（SO₂），在许多现代工厂中被捕集并转化为硫酸。
• 铁以炉渣的形式被去除，生产出粗铜（约98-99%纯铜）。

7. 精炼

blister 铜被精炼以生产纯铜。

• 火炼：通过在炉中氧化去除杂质，如硫和铁，生产约99.5-99.7%纯铜。
• 电解精炼 纯铜通过电解法获得。气泡铜作为电解池中的阳极，而薄片纯铜充当阴极。阳极上的铜离子溶解到电解液（酸化的硫酸铜溶液）中，并以纯铜（99.99%）的形式沉积到阴极上。

最终产品

此过程的结果是纯铜金属，可以进一步加工成棒材、导线、薄板或其他工业用途的产品。

这个过程是高效的，但会产生二氧化硫气体，这是一种污染物，必须加以管理以尽量减少对环境的影响，通常通过将其转化为硫酸或其他副产品来实现。环境技术的进步已经减轻了与铜提取相关的许多污染。

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