赤铜矿

赤铜矿
     赤铜矿
  赤铜矿(cuprite),化学成分为氧化亚铜(Cu2O)的矿物。虽含铜量高达88.82%,但因分布少,只作为次要的铜矿石利用。赤铜矿是一种红色氧化物矿物,它比较软却很重。一般它是由的硫化物经风化后而形成的,这样形成的矿物叫作次生矿物。赤铜矿含铜量高达88.8%,是一种重要的铜矿石矿物。

赤铜矿简介

  
  赤铜矿晶体属等轴晶系,无解理。呈立方体或8面体晶形,或与菱形12面体形成聚形,晶形沿立方体棱的方向生长形成毛发状或交织成毛绒状形态,也包括长条形、闪闪发亮的晶体,称毛赤铜矿。集合体呈致密块状、粒状或土状。新鲜面洋红色,光泽为金刚光泽或半金属光泽,长时间暴露于空气中即呈暗红色而光泽暗淡,条痕棕红色。端口贝壳状或不规则状。莫氏硬度3.5~4.0,比重6.14。有时可作宝石,但易碎。产于铜矿床氧化带中,常与自然铜孔雀石蓝铜矿硅孔雀石褐铁矿共生。法国、智利、玻利维亚、南澳大利亚、美国等地有世界主要矿区。中国云南东川铜矿和江西、甘肃等地铜矿区也有产出。
  赤铜矿是一种红色氧化物矿物,它比较软却很重。一般它是由铜的硫化物经风化后而形成的,这样形成的矿物叫作次生矿物。赤铜矿含铜量高达88.8%,是一种重要的铜矿石矿物。但由于它的分布很少,就利用而言只能算作次要的铜矿石。呈明亮晶体状的赤铜矿很美丽,鲜红的颜色发出类似金刚石般的光泽。但它们如果在空气中暴露的时间稍长,就会变得暗淡而成暗红色了。有的赤铜矿则成粒状或土状,样子没有那么好看了。有的赤铜矿在形成晶体时成为松散的毛发交织状态,这就称为毛赤铜矿,毛铜矿是赤铜矿不多见的变种。

结构分析

分子结构
  分子结构
  赤铜矿化学成分Cu2O,可能有时含有铁硅混合物。等轴晶系六八面体晶类。针状、致密块状、粒状、土状集合体。针状或纤毛状红色集合体称为毛赤铜矿CHALCOTRICHITE。红色至近于黑色,表面有时为铅灰色。条痕为深浅不同的棕红色。金刚光泽至半金属光泽。硬度3.5-4.5,比重5.85-6.15,解理不完全,断口贝壳状至不平坦。透明至半透明,均质体。条痕加盐酸产生白色氯化铜沉淀一般是黝铜矿、黄铜矿及其他铜的硫化物的次生产物,多产于铜矿床的氧化带;与自然铜密切共生,常与蓝铜矿辉铜矿黑铜矿伴生或共生。炼铜的重要矿物。原生铜矿的找矿标志。

性能特征

赤铜矿
     赤铜矿
  铜具有良好的导电性、导热性、耐腐蚀性和延展性等物理化学特性。导电性能和导热性能仅次于银,纯铜可拉成很细的铜丝,制成很薄的铜箔。纯铜的新鲜断面是玫瑰红色的,但表面形成氧化铜膜后,外观呈紫红色,故常称紫铜
   
  铜除了纯铜外,铜可以与、镍等金属化合成具有不同特点的合金,即青铜黄铜白铜
  在纯铜(99.99%)中加入锌,则称黄铜,如含铜量80%,含锌量20%的普通黄铜管用于发电厂的冷凝器和汽车散热器上;加入镍称为白铜,剩下的都称为青铜,除了锌和镍以外,加入其它金属元素的所有铜合金均称做青铜,加入什么元素就称为什么元素,最主要的青铜是锡磷青铜和铍青铜。如锡青铜在我国应用的历史非常悠久,用于铸造钟、乐器和祭器等。锡青铜也可用作轴承、轴套和耐磨零件等。与纯铜的导电性有所不同,借助于合金化,可大大改善铜的强度和耐锈蚀性。这些合金有的耐磨,铸造性能好,有的具有较好的机械性能和耐腐蚀性能。

产量及分布

  赤铜矿产于铜矿床氧化带中,常与自然铜、孔雀石、蓝铜矿、硅孔雀石、褐铁矿共生。法国、智利、玻利维亚、南澳大利亚、美国等地有世界主要矿区。中国云南东川铜矿和江西、甘肃等地铜矿区也有产出。
  
  中国是世界上赤铜矿较多的国家之一。总保有储量铜6243万吨,居世界第7位。探明储量中富铜矿占35%。铜矿分布广泛,除天津、香港外,包括上海、重庆、台湾在内的全国各省(市、区)皆有产出。已探明储量的矿区有910处。江西铜储量位居全国榜首,占20.8%,西藏次之,占15%;再次为云南、甘肃、安徽、内蒙古、山西、湖北等省,各省铜储量均在300万吨以上。

主要用途

  由于铜具有上述优良性能,所以在工业上有着广泛的用途。包括电气行业、机械制造、交通、建筑等方面。目前,铜在电气和电子行业这一领域中主要用于制造电线、通讯电缆和其他成品如电动机、发电机转子及电子仪器、仪表等,这部分用量约占工业总需求量的一半左右。铜及铜合金在计算机芯片、集成电路、晶体管、印刷电路版等器材器件中都占有重要地位。例如,晶体管引线用高导电、高导热的铬锆铜合金。最近,国际知名计算机公司IBM已采用铜代替硅芯片中的铝,这标志着人类最古老的金属在半导体技术应用方面的最新突破。

应用历史

赤铜矿
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  20世纪80年代中期,美国、日本和西欧国家的精铜消费中,电气工业所占比重最大,中国也不例外。而进入90年代以后,国外在建筑行业中管道用铜增幅巨大,成为国外消费铜的大头。据位于纽约的铜发展协会(CDA)发表的报告说:1997年,建筑业仍是美国铜产品的最大的最终用途市场,建筑业常利用铜的耐腐蚀性用于制造水管、屋顶及其他给排水设施,此外,还因其美观的外表而被用于建筑装修,建筑业用铜占美国铜产品总消费量的第一位。   
  据中国有色集团内部统计,1997年我国铜的消费构成中电气行业(包括电线电缆)占77.7%,成为用铜的最大市场。
   
  随着科学技术的日新跃益,铜的应用范围在拓宽,铜在医学、生物、超导及环境方面开始发挥作用。如,当聚氨酯塑料泡沫含有铜或氧化铜时,能大大减少这种塑料燃烧时所释放出致命的有毒气体――氢氰化物(HCN)。大量研究资料证明,铜的杀菌作用可以有效地降低肺炎病菌的传播,能抑制细菌生长,保持饮用水清洁卫生,所以,未来国内建筑业铜管的发展前景将十分广阔。

预期价值

赤铜矿
    赤铜矿
  目前由于铜的平均生产成本在1400-1600美元/吨(64-73美分/磅),期价下跌是价格向价值的合理回归,随着冶炼工艺中其比重的不断增加,铜的价格走向将会受到越来越深远的影响。目前湿法炼铜最低成本只有20美分/磅(合450美元/吨),最高77美分/磅(合1697.5美元/吨),平均约低于50美分/磅(合1100美元/吨)。需要指出的是,在1995年湿法炼铜的平均生产成本还只有39美分/磅,近来湿法炼铜平均生产成本有所上升,主要是由于湿法炼铜工艺推广到了处理铜的硫化矿物的缘故。湿法炼铜工艺较适合处理铜的氧化矿物和贫矿,而处理硫化矿物及较富矿石时,或当矿山地处寒冷地区,采用湿法炼铜工艺,其生产成本亦较高,多在50美分/磅以上。
  中国自70年代开始研究从低品位铜矿中提取铜技术,1983年建立了第一座湿法冶炼铜的工厂,年产120吨,近来由于引进了国外优良的铜莘取剂,加上地方铜工业的发展,现在已建成了几十座小型的湿法冶炼厂,规模从几百到2000吨不等,但年产铜仅1.5万吨,这与我国年产精炼铜100万吨的规模相比远远不够。目前我国铜的生产成本大约在18500元左右,远远高于世界平均水平1477美元(67美分)。“95”期间国家计委和中国有色金属工业总公司把湿法冶炼项目列为重点攻关项目,在德兴铜矿、玉龙铜矿、大冶铜录山铜矿等地建几个示范工厂,经过几年努力,估计至本世纪末我国的湿法技术会有较大发展,届时年产能估计可达5万吨以上。1980年湿法炼铜的精铜产量占世界精铜产量的2.5%,1994年该比重提高到10%,1997估计提高到18%,预计最终湿法产铜的比例将提高到25-35%之间。

冶炼方法介绍

赤铜矿
     赤铜矿
  从赤铜矿中开采出来的铜矿石,经过选矿成为含铜品位较高的铜精矿或者说是铜矿砂,铜精矿需要经过冶炼提成,才能成为精铜及铜制品。目前,世界上铜的冶炼方式主要有两种:即火法冶炼与湿法冶炼(SX-EX)。
  一、火法
  通过熔融冶炼和电解精火炼生产出阴极铜,也即电解铜,一般适于高品位的硫化铜矿。
  
  除了铜精矿之外,废铜做为精炼铜的主要原料之一,包括旧废铜和新废铜,旧废铜来自旧设备和旧机器,废弃的楼房和地下管道;新废铜来自加工厂弃掉的铜屑(铜材的产出比为50%左右),一般废铜供应较稳定,废铜可以分为:裸杂铜:品位在90%以上;黄杂铜(电线):含铜物料(旧马达、电路板);由废铜和其他类似材料生产出的铜,也称为再生铜。
  二、湿法
  一船适于低品位的氧化铜,生产出的精铜称为电积铜。
  三、两种工艺的特点
   
  火法和湿法两种工艺的特点,比较火法和湿法两种铜的生产工艺,有如下特点:
   
  (1)后者的冶炼设备更简单,但杂质含量较高,是前者的有益补充。
   
  (2)后者有局限性,受制于矿石的品位及类型。
   
  (3)前者的成本约在70-80美分/磅(约合1540-1760美元/吨),后者仅为30-40美分/磅(约合660-880美元/吨)。
   
  可见,湿法冶炼技术具有相当大的优越性,但其适用范围却有局限性,并不是所有铜矿的冶炼都可采用该种工艺。不过通过技术改良,这几年已经有越来越多的国家,包括美国、智利、加拿大、澳大利亚、墨西哥秘鲁等,将该工艺应用于更多的铜矿冶炼上。湿法冶炼技术的提高及应用的推广,降低了铜的生产成本,提高了铜矿产能,短期内增加了社会资源供给,造成社会总供给的相对过剩,对价格有拉动作用。1997年铜的期价由1996年的2600美元/吨高位跌至目前1998年11月的1600美元/吨左右,与湿法冶炼工艺比重的大大提高导致大量低成本铜上市有着直接的关系。