铜业研究报告

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1、铜业研究报告北京刘水龙一、金属铜常识1、铜的发现应用史地壳中各元素的含量按山总量的百分比依次为氧48.06%、硅26.30%、铝7.73%、铁4.75%、钙3.45%、钠2.74%、钾2.47%、镁2%、氢0.76%、其他0.76%。铜相对于铁和铝是稀有的元素，在地壳屮含量仅为0.005%,铜具有许多优异的物理和化学特性。最主要的一点是其电导率、热导率远高于其它基本金属,仅低于银。铜具冇很强的耐腐蚀,抗冇机酸及碱的特性，因此可以埋入地下或浸入水中而不受腐蚀。此外，铜的抗张强度大，易熔接、极好的可塑性和延展性。因此，铜被广泛应用于电气、

2、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域。铜是人类次早发现的金属（最早发现的金属是金），也是人类最早用于生产的金属。最初人们使用的只是存在于自然界中的天然单质铜，用石斧把它砍下来，便可以很方便地锤打成多种器物。于是铜器挤进了石器的行列，并且逐渐取代了石器，结束了人类历史上的新石器时代。在我国，夏朝已经开始使用红铜（天然铜）。当然，天然铜的产量毕竟是稀少的。生产的发展促进人们找到从铜矿中取得铜的方法。铜在地壳屮总含量并不人，不超过（）.（）1%,但是含铜的矿物是比较多见的，它们人多具有各种鲜艳而引人注目的颜色，招至人们的注意。例如金黄色

3、的黄铜矿CuFeS2、鲜绿色的孔雀石CuCO3Cu（OH）2＞深蓝色的石青2CuCO3Cu（OH）2等。这些矿石在空气中燃烧后得到CuO,再用碳还原，就得到金属铜。1933年，河南省安阳县殷虚发掘中，发现重达18.8千克的孔雀石，直径在1寸以上的木炭块、陶制炼铜用的将军盔以及重21.8千克的煤渣，说明了商朝人从铜矿取得铜的过程。但是，炼铜制成的物件太软，容易弯曲，并且很快就钝。接着人们发现把锡掺到铜里去制成铜锡合金——青铜。青铜器件的熔炼和制作比纯铜容易的多，比纯铜坚硬（假如把锡的硬度值定为5,那么铜的硬度就是30,而青铜的硬度则是1

4、00〜150）,历史上称这个时期为青铜时代。我国战国时代的著作《周礼■考工记》表明，战国人已经认识到，用途不同的青铜器所要求的性能不同，用以铸造胄铜器的金属成分比例也应有所不同。青铜由于坚唤，易熔，能很好的铸造成型，在空气中稳定，因而即使在青铜时代以后的铁器吋代里，也没有丧失它的使用价值。例如在公元前约280年，欧洲爱琴海中罗得岛上罗得港口矗立的青铜太阳神，高达46米，手指高度超过成人。中国人更是最早利用天然铜的化合物进行湿法炼铜，这是湿法技术的起源。西汉《淮南了•万毕术》记载：曾青（硫酸铜）得铁则化为铜。化学式是：CuS04+Fe=

5、FeS04+Cuo酋方传说，古代地屮海的CYPRUS附是出产铜的地方，因而由此得到它的拉丁名称Cuprum和它的元素符号Cu。英文中的Copper、拉丁文中的CUIVRE都源于此。铜具冇独特的导电性能，是铝所不能代替的，在今天电了工业和家用电器发展的时代里，这个古老的金属乂恢复了它的青春。铜导线正在被广泛的应用。从国外的产品來看，一辆普通家用轿车的电子和电动附件所须铜线长达1公里，法国髙速火车铁轨侮公里用10吨铜，波音747-200型飞机总重量中铜占2%o2、铜的分类按自然界中存在形态分类，分为自然铜（铜含量在99%以上，但储量极少）

6、、氧化铜矿（为数也不多）、硫化铜矿（含铜量只有2-3%,卅:界上80%以上的铜是从硫化铜矿精炼出來的）。按生产过程分类，分为铜精矿（冶炼Z前选出的含铜量较高的矿石）、粗铜（铜精矿冶炼后的产品，含铜量在95—98%）、纯铜（火炼或电解之后含最达99%以上的铜）。按主要合金成份分类，分为黄铜（铜锌合金）、白铜（铜钻银合金）、青铜（除了锌谋外，加入其他元素的合金均称青铜）。按产品形态分类，分为铜线■铜棒■铜条、铜板■铜带、铜箔、铜管。二、铜的冶炼从铜矿中开采出來的铜矿石，经过选矿成为含铜胡位较高的铜楷矿或者说是铜矿砂；铜精矿需要经过冶炼捉成

7、，才能成为精铜及铜制品。工业上使用的铜有电解铜（含铜99.90〜99.95%）和精铜（含铜99.（）〜99.7%）两种，电解铜用于电器工业上，用于制造特种合金、金属丝及电线；精铜用于制造其他合金、铜管、铜板、轴等。炼铜的原料是铜矿石。铜矿石可分为两类：（1）硫化矿，如黄铜矿（CuFeS?）、斑铜矿（Cu5FeS4）和辉铜F（Cu2S）等;（2）氧化矿,如赤铜矿（C^O）、孔雀石LCu2（OH）2CO3J>蓝铜矿[2CuCO3Cu（OH）2]x硅孔雀石（CuSiO32H2O）等。铜矿石中铜的含量在0.5〜3%的便有开采价值，因为采用浮选

8、法可以把矿石中一部分脉石等杂质除去，而得到含铜虽较高（8〜35%）的精矿砂。1、铜矿石的冶炼过程：从铜矿石冶炼铜的过程比较复杂。以黄铜矿为例，首先把精矿砂、熔剂（石灰石、砂等）和燃料（焦炭、木炭或无烟煤）混合，投入“密闭