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      五金知識堂:銅業基礎知識解析

      時間:2011/4/4 17:38:36 來源:

        銅是人類最早發現的古老金屬之一,早在三千多年前人類就開始使用銅。銅原子量63.54,密度8.92,熔點1083℃,沸點2567℃。純銅呈淺玫瑰色或淡紅色,表面形成氧化銅膜后,外觀呈紫銅色。銅具有許多可貴的物理化學特性,例如其熱導率和電導率都很高,化學穩定性強,抗張強度大,易熔接,具有抗蝕性、可塑性、延展性。純銅可拉成很細的銅絲,制成很薄的銅箔。銅能與鋅、錫、鉛、錳、鈷、鎳、鋁、鐵等金屬形成合金。

          銅是一種典型的親硫元素,在自然界中主要形成硫化物,只有在強氧化條件下形成氧化物,在還原條件下可形成自然銅。目前,在地殼中已發現的銅礦物和含銅礦物約有250多種,主要是硫化物及其類似的化合物和銅的氧化物、自然銅以及銅的硫酸鹽、碳酸鹽、硅酸鹽類等礦物。其中,能夠適合目前選冶條件可作為工業礦物原料的有16種。即自然元素:自然銅;銅的硫化物:黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦、銅藍、方黃銅礦、黝銅礦、砷黝銅礦、硫砷銅礦;銅的氧化物:赤銅礦、黑銅礦;銅的硫酸鹽、碳酸鹽和硅酸鹽礦物:孔雀石、藍銅礦、硅孔雀石、水膽礬、氯銅礦。

          當前,我國用于選冶的銅礦物原料主要是黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦、孔雀石等。按選冶技術條件,將銅礦石以氧化銅和硫化銅的比例劃出三個自然類型。即硫化礦石,含氧化銅小于10%;氧化礦石,含氧化銅大于30%;混合礦石,含氧化銅10%-30%。

          我國銅礦分布廣泛,已查明的礦產地除天津以外的所有省、自治區、直轄市均有不同程度的分布。其中,江西、西藏和云南的儲量最多,這3個省區的儲量占全國銅礦儲量的47.1%,銅儲量較多的還有甘肅、安徽、內蒙古、山西、湖北、黑龍江等6省區,這6省區的儲量合計占全國銅礦儲量的32.3%。以上9省區的儲量合計占全國銅礦總儲量的80%。

          我國銅礦物具有以下特點:(1)適合選冶生產的銅礦物賦存于多種礦床類型。其中,具有重要開采價值的礦床類型有巖漿型銅鎳硫化物礦床、斑巖型銅礦床、夕卡巖型銅和多金屬礦床、熱液脈型銅礦床、火山-沉積塊狀硫化物型銅礦床、沉積型層狀礦床等。(2)礦石結構構造復雜,嵌布粒度不均,多為不均勻浸染粒度礦石,甚至有不少礦物嵌布粒度細微,成分復雜,難選礦石較多。(3)礦石化學成分多樣,伴生、共生多種有益有害組分,選冶工藝條件復雜。目前開發的礦區多數是綜合性的銅礦床。

          銅冶煉技術的發展經歷了漫長的過程,但至今銅的冶煉仍以火法冶煉為主,其產量約占世界銅總產量的85%。銅的火法冶煉一般是先將含銅原礦石通過選礦得到銅精礦,在密閉鼓風爐、反射爐、電爐或閃速爐進行造锍熔煉,產出的熔锍(冰銅)送入轉爐進行吹煉成粗銅,再在反射爐內經過氧化精煉脫雜,或鑄成陽極板進行電解,獲得品位高達99.9%的電解銅。該流程簡短、適應性強,銅的回收率可達95%。但因礦石中的硫在造锍和吹煉兩階段作為二氧化硫廢氣排出,不易回收,易造成污染。近年來出現如白銀法、諾蘭達法等熔池熔煉以及日本的三菱法等,火法冶煉逐漸向連續化、自動化發展。




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