当“碳中和”“循环经济”这些热词频繁出现在新闻里，当智能工厂的机械臂在屏幕上灵活运转，您是否好奇：这些改变工业格局的科技创新，到底藏着怎样的秘密？2025年9月，首个全国科普月如约而至，这场以“提升全民科学素质、夯实科技强国基础”为主题的科技盛宴，正邀请每个人走进科技的奇妙世界。

  在我们赖以生存的地球深处，沉睡着无数历经亿万年地质演变形成的宝贵资源——矿石。它们如同沉睡的巨人，蕴藏着推动现代文明发展的金属力量。今天，中国瑞林带您一同踏上一段神奇的旅程，看看一枚看似普通的铜矿石，如何经过一系列高科技的“采矿”与“选矿”工艺，最终变成冶炼厂所需的铜精矿。

  第一站：唤醒资源——智能高效的现代采矿

  旅程的起点，是深邃而富饶的地下世界。在这里，蕴藏着具有经济价值的矿产资源，如同沉睡的宝藏。而要唤醒这份大自然的馈赠，第一步就是通过“采矿”将其采出地面。然而，采矿并非我们想象中简单的“挖山取石”，而是一项融合了矿产地质学、工程地质与水文地质学、岩石力学、测量与监控、采矿工艺与设备、安全与环境保护、信息技术和自动化控制等诸多技术知识的复杂系统工程。

  1.寻踪觅迹：地质勘探与资源评估
  “挖矿”之前，首先要回答三个问题：哪里有铜矿？有多少？品质如何？这就需要地质工程师进行找矿和勘探了，他们通过卫星遥感、地球物理、化学找矿、钻探、坑探等一系列手段，历经数年甚至数十年，绘制出“地下藏宝图”，估算矿产资源的量和质（矿石量和品位），为矿山开采提供科学依据。

中国瑞林运用国际先进矿业软件构建的三维地质模型

  2.露天开采：大地之上的精准“解剖”
  当矿体埋藏较浅时，采用露天开采方式，犹如一位技艺精湛的外科医生对大地进行精准解剖。整个过程始于细致的地质勘探、资源估算和详细的采矿设计，按照精确计算的孔网参数布孔，实施钻孔、爆破作业，通过控制爆破将坚硬矿岩破碎成适宜尺寸。随后大型设备进行岩土剥离作业，如同揭开一层层覆盖的帷幕，让矿体逐渐显露真容，不断为采矿作业超前创造条件。在适宜采矿的作业面上，电铲和矿用卡车配合作业，将矿石送去进一步破碎。同时边坡维护团队确保开采过程中的边坡安全稳定。这一系列环环相扣的步骤，展现出现代化露天开采的磅礴气势与精细操作。

  中国瑞林在露天开采领域具备雄厚的技术实力，采用国际先进技术优化并圈定经济合理的露天开采境界，优化开拓运输系统，通过多方案比较选择露采设备，优选首采区段、对生产期的剥采比和出矿品位进行动态控制，已成功应用于国内外多个露天矿，例如世界产能最大钴矿——洛钼刚果（金）KFM铜钴矿（设计规模年产阴极铜15.5万吨，钴5.5万吨），最大限度提升了资源回收率；凭借先进的边坡监测与控制技术，在确保安全的同时优化边坡角度，降低剥采比。中国瑞林还率先在有色金属矿山领域推进半移动破碎工艺、半连续运输工艺、散料输送及堆置技术，这些技术相比传统方式可降低经营成本30%以上，并成功应用于亚洲最大的湿法冶金铜矿山——缅甸蒙育瓦铜矿（年产阴极铜15万吨），为超大型露天矿山的绿色高效开采提供了解决方案。

中国瑞林设计的洛钼刚果（金）KFM铜钴矿露天采场

  3.地下开采：深入地心的勇敢探索
  当矿体深埋地下时，露天开采的剥采比太大，则不如地下开采经济，开采工作便成为一场深入地球内部的勇敢探索。人们要深入地底下数百米甚至上千米，开展“凿岩、放炮、铲装、运输”等一系列作业活动，最后把矿石运出地表。

  开拓工程首先打开通往矿体的通道，通过开凿竖井、斜井和平硐，建立起地下交通网络。采准工程随后展开，在矿体内精心布置巷道系统，将矿体科学划分为可供回采的单元。回采作业阶段，根据矿体特性选用空场法、崩落法、充填法等适宜的采矿方法，将矿石从岩体中分离出来。矿石通过高效运输系统抵达地表，而地压管理技术始终如影随形，通过实时监测和智能支护，确保这场地下作业安全进行。每一个步骤都贯穿着人类工程智慧与自然力量的适应性对话。

  深井开采面临着高应力、高地温以及提升、排水、通风、支护等一系列关键技术难题。中国瑞林经过多年技术攻关与工程实践，形成了多项具有行业先进水平的深井开采关键技术，如深井提升和装载技术、深井充填技术、井下智能化轨道运输技术、深井超大水量疏干技术、TBM（硬岩掘进机）施工系统设计、智能化矿山建设系统解决方案等。这些技术成果已成功转化应用于国内外多项千米深井矿山开采建设项目，其中山东黄金集团新城金矿主井井筒深度为1527米，刷新了国内在用竖井深度记录，开采深度达到1860米。在江铜集团银珠山铅锌银矿项目的井下巷道掘进施工中，中国瑞林率先在国内有色金属矿山中运用TBM掘进机，大幅缩短了项目建设工期。

中国瑞林设计的新城金矿项目（国内在用最深竖井）

  第二站：点石成金——去杂存精的选矿之旅
  开采出来的原矿，铜含量通常只有0.2%-2%左右，其余绝大部分是脉石（无用的矿物）。选矿的目的，就是把矿石里有用矿物的颗粒与无用的脉石颗粒分离，富集成高品位的精矿。这个过程，堪称一场精彩的"矿物嘉年华"。

  第一步：破碎与筛分——“由粗到细”的预备课
  刚从矿山运来的矿石块头很大，有的像冰箱那么大，为了给后续的处理工艺做准备，首先要进行“瘦身计划”。第一步是用颚式破碎机（像巨大的老虎口）或者旋回破碎机进行粗碎，将其变成砖头大小的石块。如果后续作业是球磨机，“胃口”吃不下大块，那么还需要用圆锥破碎机进行中细碎，然后通过振动筛筛分，不合格的颗粒返回继续破碎，合格的进入下一环节。这就像把大块的食材先切块，为后续磨成“面粉”做准备。

  中国瑞林在海外大型铜矿成功应用的半移动破碎系统

  第二步：磨矿与分级——“粉身碎骨”求解离
  破碎后的矿石颗粒依然较大，有用矿物和脉石还紧密地“拥抱”在一起。需要进入半自磨机或者球磨机进行磨矿。磨机里装着钢球，在旋转过程中，钢球相互撞击、研磨，将矿石磨成细粉（通常比面粉还细），目的是让有用矿物颗粒实现“单体解离”——即从复合体中解放出来，成为独立的颗粒。

  磨出的矿浆通常会进入水力旋流器，利用离心力进行分级：细颗粒（合格品）进入下一步，粗颗粒则返回磨机再磨，这是一个闭路循环，确保“颗粒度”恰到好处。

 中国瑞林设计的选矿厂磨矿车间（单系列日处理量为5万吨，国内最大）

  第三步：浮选分离——“泡泡上的华尔兹”
  这是选矿最核心、最神奇的环节，利用矿物表面的物理化学性质的差异，将铜矿物富集在一起。磨细的矿浆被送入一系列浮选槽，并加入以下“魔法药剂”：

  捕收剂：像一把“智能钥匙”，能精准识别并吸附在有用矿物（如铜矿物）表面，使其疏水（憎水）。

  起泡剂：在搅拌充气后，能产生大量稳定、均匀的微气泡。

  调整剂：扮演“调解员”角色，创造有利于目标矿物浮选的环境。

  疏水的有用矿物颗粒会附着在气泡上，随着气泡浮到矿浆表面，形成泡沫层，自行溢出或被刮出收集，这就是铜精矿。而亲水的脉石颗粒则留在矿浆中，作为尾矿排出。经过多次粗选、精选和扫选，铜的品位可从0.2%-2%富集到20%-30%甚至更高！

中国瑞林设计的南非巴古邦选矿厂浮选车间

  中国瑞林在有色金属选矿技术领域拥有深厚的技术积淀，掌握了一系列国际领先的核心技术，已成为公司国际化发展的重要引擎。目前，中国瑞林矿山设计业务遍布亚、非、欧、美四大洲的四十余个国家，成功交付大中型海内外选厂咨询、设计项目超过数百项，其中包含江西铜业公司的永平铜矿、城门山铜矿和武山铜矿、洛阳钼业公司的TFM和KFM铜钴矿、刚果（金）SICOMINES铜钴矿等国内外大型矿山项目，为全球矿业提供高效、绿色、可持续的复杂选矿全流程解决方案。

 中国瑞林设计的澳大利亚Rocklands铜矿选矿厂

  值得一提的是，针对全球最大“中非铜钴成矿带”的巨量复杂铜钴资源，中国瑞林历经十余年攻关，攻克了“硫氧混合”铜钴资源高效利用世界性技术难题，研发了国际领先的“硫氧混合”铜钴矿绿色高效矿石预处理技术和铜钴高效湿法提取系列技术及专用装备。技术成果已在非洲十余座大型矿山开展了产业化应用。该成果的成功运用显著缓解了我国铜钴资源供不应求的问题，有力提升了国家战略资源的安全保障能力，同时进一步促进了中非友好合作，取得了显著的经济、环境与社会综合效益，是践行人类命运共同体理念的生动实践。

中国瑞林设计、核心装备供货和部分总承包的世界级矿山-刚果（金）洛钼TFM铜钴矿项目

  第四步：脱水干燥——“轻装上阵”赴冶炼

  浮选得到的铜精矿是含有大量水的矿浆，不便运输和冶炼。需要进行脱水：

  浓密：在浓密机中，固体颗粒在重力作用下沉降，初步脱除大部分水，通常也会加入“魔法”药剂，使固体颗粒聚团加速沉降。

  过滤：然后进入过滤设备（如压滤机、陶瓷过滤机、圆盘过滤机），通过抽真空或加压，进一步榨出水分，形成含水率通常低于12%的“滤饼”。

  干燥（必要时）：如果对水分有特殊要求，还需采用干燥机进行烘干。

  最终，我们得到了干燥、松散的铜精矿粉，它们被送往铜冶炼厂，进行火法冶炼，最终变成璀璨的阴极铜板。

  一枚矿石的旅程，是一场现代工业技术与自然资源的完美共舞。从精准的地质建模到智能化的开采，从高效节能的碎磨到精准神奇的浮选，再到绿色低碳的脱水，每一个环节都凝聚着人类的智慧与创新。通过这段旅程，我们不仅看到了铜精矿的诞生记，更见证了我国矿产资源开发领域在技术创新与可持续发展道路上所取得的重大进步与无限潜力。

  作为中国有色金属工程技术领域的重要力量，中国瑞林始终致力于通过技术创新推动行业进步，以建设绿色矿山、智能矿山为己任，持续探索更安全、更高效、更环保的矿产资源开发方式。中国瑞林将继续秉承技术领先、可持续发展的理念，与业界伙伴共同推动全球矿业发展，为提升行业整体技术水平、保障国家矿产资源安全贡献专业力量。