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   當“碳中和”“循環(huán)經(jīng)濟”這些熱詞頻繁出現(xiàn)在新聞里，當智能工廠的機械臂在屏幕上靈活運轉(zhuǎn)，您是否好奇：這些改變工業(yè)格局的科技創(chuàng)新，到底藏著怎樣的秘密？2025年9月，首個全國科普月如約而至，這場以“提升全民科學(xué)素質(zhì)、夯實科技強國基礎(chǔ)”為主題的科技盛宴，正邀請每個人走進科技的奇妙世界。

  在我們賴以生存的地球深處，沉睡著無數(shù)歷經(jīng)億萬年地質(zhì)演變形成的寶貴資源——礦石。它們?nèi)缤了木奕?，蘊藏著推動現(xiàn)代文明發(fā)展的金屬力量。今天，中國瑞林帶您一同踏上一段神奇的旅程，看看一枚看似普通的銅礦石，如何經(jīng)過一系列高科技的“采礦”與“選礦”工藝，最終變成冶煉廠所需的銅精礦。

  第一站：喚醒資源——智能高效的現(xiàn)代采礦

  旅程的起點，是深邃而富饒的地下世界。在這里，蘊藏著具有經(jīng)濟價值的礦產(chǎn)資源，如同沉睡的寶藏。而要喚醒這份大自然的饋贈，第一步就是通過“采礦”將其采出地面。然而，采礦并非我們想象中簡單的“挖山取石”，而是一項融合了礦產(chǎn)地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)學(xué)、巖石力學(xué)、測量與監(jiān)控、采礦工藝與設(shè)備、安全與環(huán)境保護、信息技術(shù)和自動化控制等諸多技術(shù)知識的復(fù)雜系統(tǒng)工程。

  1.尋蹤覓跡：地質(zhì)勘探與資源評估
  “挖礦”之前，首先要回答三個問題：哪里有銅礦？有多少？品質(zhì)如何？這就需要地質(zhì)工程師進行找礦和勘探了，他們通過衛(wèi)星遙感、地球物理、化學(xué)找礦、鉆探、坑探等一系列手段，歷經(jīng)數(shù)年甚至數(shù)十年，繪制出“地下藏寶圖”，估算礦產(chǎn)資源的量和質(zhì)（礦石量和品位），為礦山開采提供科學(xué)依據(jù)。

中國瑞林運用國際先進礦業(yè)軟件構(gòu)建的三維地質(zhì)模型

  2.露天開采：大地之上的精準“解剖”
  當?shù)V體埋藏較淺時，采用露天開采方式，猶如一位技藝精湛的外科醫(yī)生對大地進行精準解剖。整個過程始于細致的地質(zhì)勘探、資源估算和詳細的采礦設(shè)計，按照精確計算的孔網(wǎng)參數(shù)布孔，實施鉆孔、爆破作業(yè)，通過控制爆破將堅硬礦巖破碎成適宜尺寸。隨后大型設(shè)備進行巖土剝離作業(yè)，如同揭開一層層覆蓋的帷幕，讓礦體逐漸顯露真容，不斷為采礦作業(yè)超前創(chuàng)造條件。在適宜采礦的作業(yè)面上，電鏟和礦用卡車配合作業(yè)，將礦石送去進一步破碎。同時邊坡維護團隊確保開采過程中的邊坡安全穩(wěn)定。這一系列環(huán)環(huán)相扣的步驟，展現(xiàn)出現(xiàn)代化露天開采的磅礴氣勢與精細操作。

  中國瑞林在露天開采領(lǐng)域具備雄厚的技術(shù)實力，采用國際先進技術(shù)優(yōu)化并圈定經(jīng)濟合理的露天開采境界，優(yōu)化開拓運輸系統(tǒng)，通過多方案比較選擇露采設(shè)備，優(yōu)選首采區(qū)段、對生產(chǎn)期的剝采比和出礦品位進行動態(tài)控制，已成功應(yīng)用于國內(nèi)外多個露天礦，例如世界產(chǎn)能最大鈷礦——洛鉬剛果（金）KFM銅鈷礦（設(shè)計規(guī)模年產(chǎn)陰極銅15.5萬噸，鈷5.5萬噸），最大限度提升了資源回收率；憑借先進的邊坡監(jiān)測與控制技術(shù)，在確保安全的同時優(yōu)化邊坡角度，降低剝采比。中國瑞林還率先在有色金屬礦山領(lǐng)域推進半移動破碎工藝、半連續(xù)運輸工藝、散料輸送及堆置技術(shù)，這些技術(shù)相比傳統(tǒng)方式可降低經(jīng)營成本30%以上，并成功應(yīng)用于亞洲最大的濕法冶金銅礦山——緬甸蒙育瓦銅礦（年產(chǎn)陰極銅15萬噸），為超大型露天礦山的綠色高效開采提供了解決方案。

中國瑞林設(shè)計的洛鉬剛果（金）KFM銅鈷礦露天采場

  3.地下開采：深入地心的勇敢探索
  當?shù)V體深埋地下時，露天開采的剝采比太大，則不如地下開采經(jīng)濟，開采工作便成為一場深入地球內(nèi)部的勇敢探索。人們要深入地底下數(shù)百米甚至上千米，開展“鑿巖、放炮、鏟裝、運輸”等一系列作業(yè)活動，最后把礦石運出地表。

  開拓工程首先打開通往礦體的通道，通過開鑿豎井、斜井和平硐，建立起地下交通網(wǎng)絡(luò)。采準工程隨后展開，在礦體內(nèi)精心布置巷道系統(tǒng)，將礦體科學(xué)劃分為可供回采的單元。回采作業(yè)階段，根據(jù)礦體特性選用空場法、崩落法、充填法等適宜的采礦方法，將礦石從巖體中分離出來。礦石通過高效運輸系統(tǒng)抵達地表，而地壓管理技術(shù)始終如影隨形，通過實時監(jiān)測和智能支護，確保這場地下作業(yè)安全進行。每一個步驟都貫穿著人類工程智慧與自然力量的適應(yīng)性對話。

  深井開采面臨著高應(yīng)力、高地溫以及提升、排水、通風、支護等一系列關(guān)鍵技術(shù)難題。中國瑞林經(jīng)過多年技術(shù)攻關(guān)與工程實踐，形成了多項具有行業(yè)先進水平的深井開采關(guān)鍵技術(shù)，如深井提升和裝載技術(shù)、深井充填技術(shù)、井下智能化軌道運輸技術(shù)、深井超大水量疏干技術(shù)、TBM（硬巖掘進機）施工系統(tǒng)設(shè)計、智能化礦山建設(shè)系統(tǒng)解決方案等。這些技術(shù)成果已成功轉(zhuǎn)化應(yīng)用于國內(nèi)外多項千米深井礦山開采建設(shè)項目，其中山東黃金集團新城金礦主井井筒深度為1527米，刷新了國內(nèi)在用豎井深度記錄，開采深度達到1860米。在江銅集團銀珠山鉛鋅銀礦項目的井下巷道掘進施工中，中國瑞林率先在國內(nèi)有色金屬礦山中運用TBM掘進機，大幅縮短了項目建設(shè)工期。

中國瑞林設(shè)計的新城金礦項目（國內(nèi)在用最深豎井）

  第二站：點石成金——去雜存精的選礦之旅
  開采出來的原礦，銅含量通常只有0.2%-2%左右，其余絕大部分是脈石（無用的礦物）。選礦的目的，就是把礦石里有用礦物的顆粒與無用的脈石顆粒分離，富集成高品位的精礦。這個過程，堪稱一場精彩的"礦物嘉年華"。

  第一步：破碎與篩分——“由粗到細”的預(yù)備課
  剛從礦山運來的礦石塊頭很大，有的像冰箱那么大，為了給后續(xù)的處理工藝做準備，首先要進行“瘦身計劃”。第一步是用顎式破碎機（像巨大的老虎口）或者旋回破碎機進行粗碎，將其變成磚頭大小的石塊。如果后續(xù)作業(yè)是球磨機，“胃口”吃不下大塊，那么還需要用圓錐破碎機進行中細碎，然后通過振動篩篩分，不合格的顆粒返回繼續(xù)破碎，合格的進入下一環(huán)節(jié)。這就像把大塊的食材先切塊，為后續(xù)磨成“面粉”做準備。

  中國瑞林在海外大型銅礦成功應(yīng)用的半移動破碎系統(tǒng)

  第二步：磨礦與分級——“粉身碎骨”求解離
  破碎后的礦石顆粒依然較大，有用礦物和脈石還緊密地“擁抱”在一起。需要進入半自磨機或者球磨機進行磨礦。磨機里裝著鋼球，在旋轉(zhuǎn)過程中，鋼球相互撞擊、研磨，將礦石磨成細粉（通常比面粉還細），目的是讓有用礦物顆粒實現(xiàn)“單體解離”——即從復(fù)合體中解放出來，成為獨立的顆粒。

  磨出的礦漿通常會進入水力旋流器，利用離心力進行分級：細顆粒（合格品）進入下一步，粗顆粒則返回磨機再磨，這是一個閉路循環(huán)，確保“顆粒度”恰到好處。

 中國瑞林設(shè)計的選礦廠磨礦車間（單系列日處理量為5萬噸，國內(nèi)最大）

  第三步：浮選分離——“泡泡上的華爾茲”
  這是選礦最核心、最神奇的環(huán)節(jié)，利用礦物表面的物理化學(xué)性質(zhì)的差異，將銅礦物富集在一起。磨細的礦漿被送入一系列浮選槽，并加入以下“魔法藥劑”：

  捕收劑：像一把“智能鑰匙”，能精準識別并吸附在有用礦物（如銅礦物）表面，使其疏水（憎水）。

  起泡劑：在攪拌充氣后，能產(chǎn)生大量穩(wěn)定、均勻的微氣泡。

  調(diào)整劑：扮演“調(diào)解員”角色，創(chuàng)造有利于目標礦物浮選的環(huán)境。

  疏水的有用礦物顆粒會附著在氣泡上，隨著氣泡浮到礦漿表面，形成泡沫層，自行溢出或被刮出收集，這就是銅精礦。而親水的脈石顆粒則留在礦漿中，作為尾礦排出。經(jīng)過多次粗選、精選和掃選，銅的品位可從0.2%-2%富集到20%-30%甚至更高！

中國瑞林設(shè)計的南非巴古邦選礦廠浮選車間

  中國瑞林在有色金屬選礦技術(shù)領(lǐng)域擁有深厚的技術(shù)積淀，掌握了一系列國際領(lǐng)先的核心技術(shù)，已成為公司國際化發(fā)展的重要引擎。目前，中國瑞林礦山設(shè)計業(yè)務(wù)遍布亞、非、歐、美四大洲的四十余個國家，成功交付大中型海內(nèi)外選廠咨詢、設(shè)計項目超過數(shù)百項，其中包含江西銅業(yè)公司的永平銅礦、城門山銅礦和武山銅礦、洛陽鉬業(yè)公司的TFM和KFM銅鈷礦、剛果（金）SICOMINES銅鈷礦等國內(nèi)外大型礦山項目，為全球礦業(yè)提供高效、綠色、可持續(xù)的復(fù)雜選礦全流程解決方案。

 中國瑞林設(shè)計的澳大利亞Rocklands銅礦選礦廠

  值得一提的是，針對全球最大“中非銅鈷成礦帶”的巨量復(fù)雜銅鈷資源，中國瑞林歷經(jīng)十余年攻關(guān)，攻克了“硫氧混合”銅鈷資源高效利用世界性技術(shù)難題，研發(fā)了國際領(lǐng)先的“硫氧混合”銅鈷礦綠色高效礦石預(yù)處理技術(shù)和銅鈷高效濕法提取系列技術(shù)及專用裝備。技術(shù)成果已在非洲十余座大型礦山開展了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。該成果的成功運用顯著緩解了我國銅鈷資源供不應(yīng)求的問題，有力提升了國家戰(zhàn)略資源的安全保障能力，同時進一步促進了中非友好合作，取得了顯著的經(jīng)濟、環(huán)境與社會綜合效益，是踐行人類命運共同體理念的生動實踐。

中國瑞林設(shè)計、核心裝備供貨和部分總承包的世界級礦山-剛果（金）洛鉬TFM銅鈷礦項目

  第四步：脫水干燥——“輕裝上陣”赴冶煉

  浮選得到的銅精礦是含有大量水的礦漿，不便運輸和冶煉。需要進行脫水：

  濃密：在濃密機中，固體顆粒在重力作用下沉降，初步脫除大部分水，通常也會加入“魔法”藥劑，使固體顆粒聚團加速沉降。

  過濾：然后進入過濾設(shè)備（如壓濾機、陶瓷過濾機、圓盤過濾機），通過抽真空或加壓，進一步榨出水分，形成含水率通常低于12%的“濾餅”。

  干燥（必要時）：如果對水分有特殊要求，還需采用干燥機進行烘干。

  最終，我們得到了干燥、松散的銅精礦粉，它們被送往銅冶煉廠，進行火法冶煉，最終變成璀璨的陰極銅板。

  一枚礦石的旅程，是一場現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)與自然資源的完美共舞。從精準的地質(zhì)建模到智能化的開采，從高效節(jié)能的碎磨到精準神奇的浮選，再到綠色低碳的脫水，每一個環(huán)節(jié)都凝聚著人類的智慧與創(chuàng)新。通過這段旅程，我們不僅看到了銅精礦的誕生記，更見證了我國礦產(chǎn)資源開發(fā)領(lǐng)域在技術(shù)創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展道路上所取得的重大進步與無限潛力。

  作為中國有色金屬工程技術(shù)領(lǐng)域的重要力量，中國瑞林始終致力于通過技術(shù)創(chuàng)新推動行業(yè)進步，以建設(shè)綠色礦山、智能礦山為己任，持續(xù)探索更安全、更高效、更環(huán)保的礦產(chǎn)資源開發(fā)方式。中國瑞林將繼續(xù)秉承技術(shù)領(lǐng)先、可持續(xù)發(fā)展的理念，與業(yè)界伙伴共同推動全球礦業(yè)發(fā)展，為提升行業(yè)整體技術(shù)水平、保障國家礦產(chǎn)資源安全貢獻專業(yè)力量。