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銅的基本知識介紹

銅是人類早使用的金屬。早在史前時代,人們就開始采掘露天銅礦,并用獲取的銅制造武器、式具和其他器皿，銅的使用對早期人類文明的進步影響深遠。銅是一種存在于地殼和海洋中的金屬。銅在地殼中的含量約為0.01％，在個別銅礦床中，銅的含量可以達到3－5％。自然界中的銅，多數(shù)以化合物即銅礦物存在。銅礦物與其他礦物聚合成銅礦石，開采出來的銅礦石，經(jīng)過選礦而成為含銅品位較高的銅精礦.

    一、性能

    銅具有良好的導電性、導熱性、耐腐蝕性和延展性等物理化學特性。導電性能和導熱性能僅次于銀，純銅可拉成很細的銅絲，制成很薄的銅箔。純銅的新鮮斷面是玫瑰紅色的,但表面形成氧化銅膜后,外觀呈紫紅色,故常稱紫銅.

    銅除了純銅外，銅可以與錫、鋅、鎳等金屬化合成具有不同特點的合金，即青銅、黃銅和白銅。在純銅（99.99%）中加入鋅，則稱黃銅，如含銅量80％,含鋅量20%的普通黃銅管用于發(fā)電廠的冷凝器和汽車散熱器上；加入鎳稱為白銅，剩下的都稱為青銅，除了鋅和鎳以外，加入其它金屬元素的所有銅合金均稱做青銅，加入什么元素就稱為什么元素，主要的青銅是錫磷青銅和鈹青銅。如錫青銅在我國應用的歷史非常悠久，用于鑄造鐘、鼎、樂器和祭器等。錫青銅也可用作軸承、軸套和耐磨零件等。

    與純銅的導電性有所不同，借助于合金化，可大大改善銅的強度和耐銹蝕性。這些合金有的耐磨，鑄造性能好，有的具有較好的機械性能和耐腐蝕性能。

    二、用途

    由于銅具有上述優(yōu)良性能，所以在工業(yè)上有著廣泛的用途。包括電氣行業(yè)、機械制造、交通、建筑等方面。目前，銅在電氣和電子行業(yè)這一領域中主要用于制造電線、通訊電纜和其他成品如電動機、發(fā)電機轉(zhuǎn)子及電子儀器、儀表等，這部分用量約占工業(yè)總需求量的一半左右。銅及銅合金在計算機芯片、集成電路、晶體管、印刷電路版等器材器件中都占有重要地位。例如，晶體管引線用高導電、高導熱的鉻鋯銅合金。近，國際知名計算機公司ibm已采用銅代替硅芯片中的鋁，這標志著人類古老的金屬在半導體技術應用方面的突破.

    80年代中期，美國、日本和西歐的精銅消費中，電氣工業(yè)所占比重，中國也不例外。而進入90年代以后，國外在建筑行業(yè)中管道用銅增幅巨大,成為國外消費銅的大頭.據(jù)位于紐約的銅發(fā)展協(xié)會（cda）發(fā)表的報告說：1997年，建筑業(yè)仍是美國銅產(chǎn)品的的終用途市場，建筑業(yè)常利用銅的耐腐蝕性用于制造水管、屋頂及其他給排水設施，此外，還因其美觀的外表而被用于建筑裝修，建筑業(yè)用銅占美國銅產(chǎn)品總消費量的位。

據(jù)中國有色集團內(nèi)部統(tǒng)計，1997年我國銅的消費構成中電氣行業(yè)（包括電線電纜）占77.7%,成為用銅的市場

銅管

    具體情況如下：單位：%     

數(shù)據(jù)來源: 《期貨交易大辭典》 *銅發(fā)展協(xié)會（cda） 

附注: 1997年的中國銅消費結(jié)構數(shù)據(jù)來源于simon hunt的"1990-1997年中國銅消費調(diào)查報告"一文,為了避免重復計算,1997 年中國的電線電纜包括在電氣行業(yè)中,而以前都計算在機械制造行業(yè)里. 

    隨著科學技術的日新躍益，銅的應用范圍在拓寬，銅在醫(yī)學、生物、超導及環(huán)境方面開始發(fā)揮作用。如，當聚氨酯塑料泡沫含有銅或氧化銅時，能大大減少這種塑料燃燒時所釋放出致命的有毒氣體――氫氰化物（hcn）。大量研究資料證明，銅的殺菌作用可以有效地降低肺炎病菌的傳播，能抑制細菌生長，保持飲用水清潔衛(wèi)生，所以,未來國內(nèi)建筑業(yè)銅管的發(fā)展前景將十分廣闊。 

    三、銅的儲量： 

    世界銅礦資源比較豐富。據(jù)1995年美國礦業(yè)局統(tǒng)計，世界銅金屬儲量為3.1億噸，儲量基礎為5.9億噸，銅儲量多的是智利和美國，分別占世界儲量基礎的23.7%和15.3%，其次是波蘭15％、贊比亞6％、俄羅斯5％、扎伊爾5％、秘魯4％、加拿大4％、澳大利亞4％。 

    世界銅礦的工業(yè)類型分為斑巖型、砂頁巖型、銅鎳硫化物型、黃鐵礦型、銅－鈾－金型、自然銅型等、脈型、碳酸巖型、矽卡巖型共九類。重要的是前四類，占世界銅總儲量的96％，其中斑巖型和砂頁巖型礦各占55％和29％。世界銅儲量超過500萬噸的巨型銅礦約有60個，斑巖礦占38個，砂頁礦占15個合計占巨型銅礦的88％。 

    中國可供開采的銅精礦資源很少。目前大的銅礦主要有江西德興銅礦、西藏裕龍銅礦、玉龍銅礦和新近探明的新疆阿舍勒銅礦。 

    四、銅的冶煉工藝 

    從銅礦中開采出來的銅礦石，經(jīng)過選礦成為含銅品位較高的銅精礦或者說是銅礦砂，銅精礦需要經(jīng)過冶煉提成,才能成為精銅及銅制品. 

    目前，世界上銅的冶煉方式主要有兩種：即火法冶煉與濕法冶煉（sx－ex） 

    1．火法: 

    通過熔融冶煉和電解精火煉生產(chǎn)出陰極銅，也即電解銅，一般適于高品位的硫化銅礦。 

    生產(chǎn)過程大致如圖： 

    除了銅精礦之外,廢銅做為精煉銅的主要原料之一，包括舊廢銅和新廢銅，舊廢銅來自舊設備和舊機器，廢棄的樓房和地下管道；新廢銅來自加工廠棄掉的銅屑（銅材的產(chǎn)出比為50％左右）,一般廢銅供應較穩(wěn)定，廢銅可以分為：裸雜銅:品位在90％以上；黃雜銅（電線）:含銅物料（舊馬達、電路板）；由廢銅和其他類似材料生產(chǎn)出的銅，也稱為再生銅。 

    2．濕法: 

    一船適于低品位的氧化銅，生產(chǎn)出的精銅稱為電積銅。 

    濕法冶煉過程為： 

    3． 火法和濕法兩種工藝的特點 

    比較火法和濕法兩種銅的生產(chǎn)工藝，有如下特點： 

    （1）后者的冶煉設備更簡單，但雜質(zhì)含量較高，是前者的有益補充。 

    （2）后者有局限性，受制于礦石的品位及類型。 

    （3）前者的成本約在70－80美分/磅（約合1540－1760美元/噸），后者僅為30－40美分/磅（約合660－880美元/噸）。 

    可見，濕法冶煉技術具有相當大的優(yōu)越性，但其適用范圍卻有局限性，并不是所有銅礦的冶煉都可采用該種工藝。不過通過技術改良，這幾年已經(jīng)有越來越多的，包括美國、智利、加拿大、澳大利亞、墨西哥及秘魯?shù)?，將該工藝應用于更多的銅礦冶煉上。濕法冶煉技術的提高及應用的推廣，降低了銅的生產(chǎn)成本，提高了銅礦產(chǎn)能，短期內(nèi)增加了社會資源供給，造成社會總供給的相對過剩，對價格有拉動作用。1997年銅的期價由1996年的2600美元/噸高位跌至目前1998年11月的1600美元/噸左右，與濕法冶煉工藝比重的大大提高導致大量低成本銅上市有著直接的關系。 

    目前由于銅的平均生產(chǎn)成本在1400－1600美元/噸（64－73美分/磅），期價下跌是價格向價值的合理回歸，隨著冶煉工藝中其比重的不斷增加，銅的價格走向?qū)艿皆絹碓缴钸h的影響。據(jù)報道，目前濕法煉銅成本只有20美分/磅（合450美元/噸），77美分/磅（合1697.5美元/噸），平均約低于50美分/磅（合1100美元/噸）。需要指出的是，在1995年濕法煉銅的平均生產(chǎn)成本還只有39美分/磅，近來濕法煉銅平均生產(chǎn)成本有所上升，主要是由于濕法煉銅工藝推廣到了處理銅的硫化礦物的緣故。濕法煉銅工藝較適合處理銅的氧化礦物和貧礦，而處理硫化礦物及較富礦石時，或當?shù)V山地處寒冷地區(qū)，采用濕法煉銅工藝，其生產(chǎn)成本亦較高，多在50美分/磅以上。 

    中國自70年代開始研究從低品位銅礦中提取銅技術，1983年建立了座濕法冶煉銅的工廠，年產(chǎn)120噸，近來由于引進了國外優(yōu)良的銅莘取劑，加上地方銅工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)在已建成了幾十座小型的濕法冶煉廠，規(guī)模從幾百到2000噸不等，但年產(chǎn)銅僅1.5萬噸，這與我國年產(chǎn)精煉銅100萬噸的規(guī)模相比遠遠不夠。目前我國銅的生產(chǎn)成本大約在18500元左右，遠遠高于世界平均水平1477美元（67美分）。"95"期間計委和中國有色金屬工業(yè)總公司把濕法冶煉項目列為重點攻關項目，在德興銅礦、玉龍銅礦、大冶銅錄山銅礦等地建幾個示范工廠，經(jīng)過幾年努力，估計至本世紀末我國的濕法技術會有較大發(fā)展，屆時年產(chǎn)能估計可達5萬噸以上。 

    據(jù)統(tǒng)計，1980年濕法煉銅的精銅產(chǎn)量占世界精銅產(chǎn)量的2.5％，1994年該比重提高到10％，1997估計提高到18％，預計終濕法產(chǎn)銅的比例將提高到25－35％之間。