关于铜工业基础知识的分析。

铜是人类最早发现的古代金属之一。早在3000多年前,人类就开始使用铜。铜的原子量为63.54,密度为8.92,熔点为1083℃,沸点为2567℃。纯铜是浅玫瑰色或浅红色,表面形成氧化铜膜,外观为铜色。铜具有高导热性、高导电性、强化学稳定性、高抗拉强度、易熔合、耐腐蚀、塑性和延展性等特点。纯铜可以拉成非常细的铜丝,制成非常薄的铜箔。铜可与锌、锡、铅、锰、钴、镍、铝、铁等金属形成合金。

 


 
铜是一种典型的亲硫元素,在自然界中主要形成硫化物,在强氧化条件下才形成氧化物,在还原条件下形成天然铜。目前,在地壳中发现的铜矿物和铜矿物有250多种,主要是硫化物及其类似化合物和铜氧化物、天然铜和硫酸铜、碳酸盐、硅酸盐等矿物。其中,在目前的分离和冶金条件下,可作为工业矿物原料的原料有16种。天然元素:天然铜;铜硫化物:黄铜矿、四面体、砷四面体、硫砷铜矿床;氧化铜:黄铜矿、黄铜矿;硫酸铜、碳酸盐和硅酸盐矿物:孔雀石、蓝铜、孔雀石、水胆石、绿泥石。
 
目前,我国用于选冶的铜矿物原料主要有黄铜矿、孔雀石等。根据分离和冶金工艺条件,将铜矿石按氧化铜和硫化铜的比例分为三种天然类型。即硫化矿,含氧化铜不足10%,氧化矿石含氧化铜30%以上,混合矿石含10%氧化铜≤30%。
 
我国铜矿床分布广泛,除天津外,各省、自治区、直辖市均有不同程度的分布。其中江西、西藏、云南铜储量最大,占全国铜储量的47.1%,甘肃、安徽、内蒙古、山西、湖北、黑龙江等6个省和地区铜储量较多,占全国铜储量的32.3%。上述9个省、自治区的铜储量占全国铜总储量的80%。
 
我国铜矿物具有以下特点:(1)适合于分离和冶金的铜矿物存在于多种矿床中。其中,具有重要开采价值的矿床类型有岩浆硫化铜镍矿床、斑岩铜矿、硅卡岩铜多金属矿床、热液脉铜矿、火山沉积块状硫化物铜矿、沉积层状矿床等。(2)矿石结构复杂,嵌入粒度不均匀,多数为不均匀浸染型粒度矿石,甚至许多矿物具有较细的嵌入粒度和复杂的矿物成分,因此有许多难选矿石。(3)矿石化学成分多样,伴生有利有害成分多样,分离冶金工艺条件复杂。目前,已开发的矿区多为综合铜矿。
 
铜冶炼技术的发展经历了一个漫长的过程,但到目前为止,铜的冶炼仍以火法冶炼为主,其产量约占世界铜总产量的85%左右。铜矿石一般是从铜精矿中选矿而成,在密闭高炉、反射炉、电炉或闪速炉中进行冰铜冶炼。将冰铜(冰铜)送入转炉吹制粗铜,再经氧化精炼或铸入阳极板进行电解,得到品位达99.9%的电解铜。该工艺简单、适应性强,铜的回收率可达95%。但是,由于矿石中的硫是以二氧化硫形式排放的,处于造光和吹制阶段,不易回收,容易造成污染。近年来,如银法、诺兰达法等熔池熔炼,以及日本的三陵法,火法已逐渐发展到连续、自动化。