铜矿

铜矿
概况名称: 人类文明的使者--铜矿
　　主题词或关键词: 地球科学
　　内容
　　自人类从石器时代进入青铜器时代以后，青铜被广泛地用于铸造钟鼎礼乐之器，如中国的稀世之宝--商代晚期的司母戊鼎就是用青铜制成的。所以，铜矿石被称为“人类文明的使者”。铜在地壳中的含量只有十万分之七，可是在四千多年前的先人就使用了，这是因为铜矿床所在的地表往往存在一些纯度达99％以上的紫红色自然铜（又叫红铜）。它质软，富有延展性，稍加敲打即可加工成工具和生活用品。
　　商代铜器--龙虎石尊铜矿上部的氧化带中，还常见一种绿得惹人喜爱的孔雀石。孔雀石因其色彩像孔雀的羽毛而得名。它多呈块状、钟乳状、皮壳状及同心条带状。用孔雀石制成的绿色颜料称为石绿，又叫石艹录。孔雀石别号叫“铜绿”，它还是找矿的标志。1957年，地质队员来到湖北省大冶市铜绿山普查找矿，通过勘探，发现大冶市铜绿山是一个大型铜、铁、金、银 、钴综合矿床。
　　南美洲的智利，号称“铜矿之国”。那里有个大铜矿，也是外国人根据孔雀石发现的，那是18世纪末叶的一个趣闻。当时，智利还在西班牙殖民者的统治下。一次，有个西班牙的中尉军官，因负债累累而逃往阿根廷去躲债。他取道智利首都圣地亚哥以南50英里的卡佳波尔山谷，登上1600米高的安第斯山时，无意中发现山石上有许多翠绿色的铜绿。他的文化素养使他认识到这是找铜的“矿苗”，于是带着矿石标本去报矿。后经勘查证实，这是一个大型富铜矿。这座铜矿特命名为“特尼恩特”（西班牙文意为“中尉”）。它是目前世界上最大的地下开采铜矿，年产铜锭30万吨。
　　已发现的含铜矿物有280多种，主要的只有16种。除自然铜和孔雀石之外，还有黄铜矿、斑 铜矿、辉铜矿、铜蓝和黝铜矿等。我国开采的主要是黄铜矿（铜与硫、铁的化合物），其次是辉铜矿和斑铜矿。
　　铜黄色的黄铜矿与黄铁矿（硫化铁）有时凭直观很难区别，只要拿矿物在粗瓷上划条痕可立见分晓：绿黑色的是黄铜矿；黑色的便是黄铁矿。
　　自然 铜铜矿有各种各样的颜色。斑铜矿呈暗铜红色，氧化后变为蓝紫斑状；辉铜矿（硫化二铜）铅灰色；铜蓝（硫化铜）靛蓝色；黝铜矿是钢灰色；蓝铜矿（古称曾青或石青）呈鲜艳的蓝色。在古代文献中，青色即指深蓝色，“青出于蓝胜于蓝”就是这个意思。
　　全世界探明的铜矿储量约6亿多吨，储量最多的国家是智利，约占世界储量的三分之一。我国有不少著名的铜矿，如江西德兴、安徽铜陵、湖北大冶、山西中条山、甘肃白银厂、云南东川、西藏玉龙等。在金属王国里，铜的导电性仅次于银。铜矿比银矿多且价格便宜。当今世界，一半以上的铜用于电力和电讯工业。
　　我国的青铜文化故里是湖北省大冶市
　　德兴铜矿是亚洲第一大铜矿
　　铜矿不是再生矿。
　　世界铜矿资源
　　2008年世界铜储量为5.5亿吨，储量基础为10.0亿吨，2000年世界铜储量为3.4亿吨，储量基础为6.5亿吨，探明储量增长了54％。铜储量分布广泛，其中最多的国家是智利和秘鲁，两国合计分别占世界储量和储量基础的40.0%和48.0%。其他储量较多的国家还有美国、墨西哥、印尼、中国、波兰、赞比亚、俄罗斯、加拿大、澳大利亚、哈萨克斯坦、刚果（金）和菲律宾等。据美国地质调查局估计，2008年世界陆地铜资源量为30亿吨，深海底和海山区的锰结核及锰结壳中的铜资源量为7亿吨，主要分布在太平洋。另外，洋底或海底热泉形成的贱金属硫化物矿床中含有大量的铜资源。
　　中国铜矿资源
　　主要集中在长江中下游，赣东北和西部地区。
　　
铜矿选矿方法

　　　[1]从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，世界上铜的选矿工艺主要有两种：即火法冶炼与湿法冶炼（SX－EX）
　　1．火法冶炼选矿方法：
　　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。
　　2．湿法冶炼选矿方法:
　　一船适于低品位的氧化铜，生产出的精铜称为电积铜。
　　湿法冶炼选矿工艺原理为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，不一定用铁，金属活动性比铜强就行。也不一定用硫酸铜，可溶性的铜盐就可以。湿法炼铜就是电解饱和硫酸铜溶液。 在电解池中，用铁作阳极，用铜作阴极，饱和硫酸铜溶液作电解液。通电以后阳极上的铁由于失电子形成亚铁离子，铜离子在阴极上得电子而变成铜原子。这样能够得到一个比较纯净的铜单质。
　　电化学方程式：
　　阳极：Fe=Fe2+ + 2e-(电子)
　　阴极：Cu2+ +2e-=Cu
　　总的方程式：Fe+CuSO4->Cu+FeSO4
　　3．火法和湿法两种选矿工艺的特点：
　　比较火法和湿法两种铜的选矿工艺，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，但其选矿方法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、墨西哥及秘鲁等，将该工艺应用于更多的铜矿冶炼上。