铜矿石是我们开采用来获取铜金属的原料。根据氧化程度和实际品位，将铜矿分为两大类：硫化铜矿和氧化铜矿。搞清楚这两者的区别，对于选择经济的矿石加工方案至关重要。本文将为您对比这两类主要铜矿的定义、经济性和加工方法。
什么是氧化铜矿和硫化铜矿？
硫化铜矿
硫化铜矿是指铜元素与硫元素化学结合的矿石。其中的“明星”矿物是黄铜矿。这类矿石通常深埋地下，形成于由地下热液活动形成的块状硫化物矿体中，或与古老海床沉积物混合成层状。一般情况下，硫化铜矿的铜含量高于氧化铜矿。这正是大型矿业公司优先勘探硫化铜的主要原因。
氧化铜矿
氧化铜矿是原生硫化矿物暴露于地表，经过雨水、空气和时间的长期作用（风化氧化）形成的。鲜艳的绿色孔雀石条带、红色的赤铜矿，甚至蓝色的蓝铜矿晶体——这些都属于氧化铜。这类矿石通常成分更复杂，常混有粘土等杂质，铜品位也通常较低。
两种铜矿的经济价值
开采一个铜矿床的经济可行性，很大程度上取决于矿石类型、品位以及相关的加工成本。
硫化铜矿
硫化铜矿通常被认为是利润丰厚的铜资源。硫化铜通常采用浮选法进行加工，加入捕收剂化学品，吹入气泡，很快就能得到品位高达25%-30%的铜精矿。这些精矿随后被运往大型冶炼厂。
是的，建造冶炼厂需要数亿甚至数十亿资金，并且需要燃烧大量煤炭或天然气，同时还要处理有毒的二氧化硫废气以防污染空气。不过冶炼厂一旦建成，每增加一吨精矿处理量都能带来丰厚的利润。
氧化铜矿
氧化铜矿的品位可能低至0.4%，甚至更低。但它的优势在于：您根本不需要冶炼厂。很多时候只需将矿石破碎，堆放在巨大的防渗垫上，然后连续数月滴灌稀硫酸。
酸液溶解铜，形成含铜的富液从堆底流出。随后，通过溶剂萃取-电积（SX-EW）工艺，直接将这种溶液转化成纯度达99.99%的阴极铜板。整个SX-EW工厂的建设和运营成本远低于建造冶炼厂。
铜矿的加工方法
矿石矿物组成的根本差异决定了其加工路线。硫化矿主要采用火法冶金，而氧化矿则采用湿法冶金。
硫化铜矿的加工
硫化矿的标准加工路线包括物理选矿和后续的热处理。
破碎与磨矿： 首先用颚式破碎机和圆锥破碎机将原矿破碎至拳头大小。然后，用球磨机将矿石磨成细砂。这个步骤噪音大、耗电高，但必须进行，以使铜矿物颗粒从包裹它的岩石中解离出来。
浮选： 工人将矿浆泵入浮选槽。他们加入黄药和起泡剂。向槽内充入空气，微小的气泡会抓住黄铜矿颗粒，形成棕色的泡沫层溢出，携带品位达25%-30%的铜，而废石则沉入槽底。
冶炼与精炼： 铜精矿干燥后，运往冶炼厂。在那里，温度高过熔岩的炉子将其熔化成冰铜（一种铜和铁的硫化物混合物）。转炉向熔融的冰铜中吹入空气，将其转化为粗铜（纯度约99%）。最后，在电解精炼厂，将这些粗糙的阳极板浸入酸性电解液中，通过电解在阴极上生长出完美、光亮的阴极铜板。
氧化铜矿的加工
氧化矿采用化学浸出的方法来溶解提取铜。
浸出： 用化学溶液浸出矿石。对于酸性矿石（如孔雀石），使用稀硫酸进行浸出。管道不停地喷洒稀硫酸（通常浓度为5-10克/升）。对于孔雀石和硅孔雀石，反应很快，几天内就能看到蓝色的溶液流出。当矿石不适合用酸时（如含大量碱性脉石），会使用氨水浸出。
溶液净化与富集（SX）： 含铜的浸出富液被泵送至溶剂萃取车间。在那里，它与富含萃取剂分子的有机相混合。铜会选择性进入有机相，而铁等杂质则留在水相中。经过几级混合澄清器的萃取和反萃，最终得到纯净、含铜量高（45-50克/升）的富电解液。
电积（EW）： 富电解液被送入电积车间，那里有不锈钢阴极板和铅钙合金阳极板。通电后，铜像红色的雪花一样沉积在阴极板上。两周后，机器人取出重达100-150公斤的阴极铜板，这些产品已可直接进入市场。其纯度极高，有时甚至优于火法冶炼产出的铜。
此外，对于氧化矿，有时也可采用浮选法，例如使用硫化-黄药法、脂肪酸法或特殊捕收剂法等专门技术，但对于纯氧化矿而言，这不如浸出法普遍。
结论：选择合适的工艺
在评估氧化铜矿与硫化铜矿时，可以清楚地看到，根据项目规模、地理位置、矿石品位和经济条件的不同，每种类型都展现出其独特的优势。
硫化矿因品位较高且拥有成熟的火法冶金路线而回报丰厚，但需要更高的资本投入。氧化矿虽然品位较低，但其湿法冶金方案更灵活、成本效益更高，特别适合偏远地区或中小型项目。
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