从矿石到阴极铜的生产过程

1. 采矿

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• 铜矿石可以从露天矿或地下矿开采。

• 最常见的含铜矿物是黄铜矿（CuFeS₂）、斑铜矿（Cu₅FeS₄）和孔雀石（Cu₂CO₃(OH)₂）。

• 矿石品位通常较低，铜含量往往低于1%。

 

2. 破碎和研磨

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• 开采出的矿石被运送到选矿厂。

• 将其碾碎，然后研磨成细颗粒，以从周围的岩石中释放出铜矿物。

 

3. 选矿（浮选）

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• 将磨碎的矿石进行泡沫浮选。

• 添加试剂使铜矿物具有疏水性。

• 气泡将富含铜的颗粒带到水面，形成泡沫，然后将其撇去。

• 最终得到的是铜精矿，通常含有 20-30% 的铜。

 

4. 冶炼

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• 精矿经干燥后送入冶炼炉（闪炉或反射炉）。

• 在高温下，硫化物被氧化，生成冰铜（铜、硫化铁和其他杂质的混合物）。

• 炉渣（废料）被清除。

• 哑光铜通常含有 50-70% 的铜。

 

5. 转换

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• 将冰铜送入转化炉。

• 向其中吹入空气或氧气，以氧化铁和硫。

• 该产品为泡状铜，纯度约为 98-99%，表面因逸出二氧化硫气体而起泡。

 

6. 火炼

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• 粗铜在精炼炉中进一步提炼。

• 去除杂质，得到阳极铜（纯度约为 99%）。

• 大型铜板（阳极）被铸造用于电解精炼

 

7. 电解精炼

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• 阳极悬挂在装有酸性硫酸铜溶液的容器中。

• 以一层薄薄的纯铜片作为阴极。

• 当电流通过时：

  • 阳极上的铜溶解到溶液中。

  • 纯铜片沉积在阴极上。

  • 杂质要么以阳极泥（含有贵金属）的形式脱落，要么留在溶液中。

 

8. 最终产品——铜阴极

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• 阴极采用纯度为 99.99% 的铜。

• 它们被采摘、清洗、包装后出售。

• 阴极是全球交易的标准形式（伦敦金属交易所 A 级铜）。

• 它们是生产电线、棒材、管材、板材和合金的原料。