赤銅礦

赤銅礦

赤銅礦化學成分為氧化亞銅(Cu2O)的礦物。雖含銅量高達88.82%,但因分布少,只作為次要的銅礦石。晶體屬等軸晶系,無解理。呈立方體或8面體晶形,或與菱形12面體形成聚形,晶形沿立方體棱的方向生長形成毛髮狀或交織成毛絨狀形態,也包括長條形、閃閃發亮的晶體,稱毛赤銅礦。集合體呈緻密塊狀、粒狀或土狀。新鮮面洋紅色,光澤為金剛光澤或半金屬光澤,長時間暴露於空氣中即呈暗紅色而光澤暗淡,條痕棕紅色。連線埠貝殼狀或不規則狀。莫氏硬度3.5~4.0,比重6.14。有時可作寶石,但易碎。

赤銅礦赤銅礦
赤銅礦化學成分為氧化亞銅(Cu2O)的礦物。雖含銅量高達88.82%,但因分布少,只作為次要的銅礦石。晶體屬等軸晶系,無解理。呈立方體或8面體晶形,或與菱形12面體形成聚形,晶形沿立方體棱的方向生長形成毛髮狀或交織成毛絨狀形態,也包括長條形、閃閃發亮的晶體,稱毛赤銅礦。集合體呈緻密塊狀、粒狀或土狀。新鮮面洋紅色,光澤為金剛光澤或半金屬光澤,長時間暴露於空氣中即呈暗紅色而光澤暗淡,條痕棕紅色。連線埠貝殼狀或不規則狀。莫氏硬度3.5~4.0,比重6.14。有時可作寶石,但易碎。

基本概述

赤銅礦赤銅礦
赤銅礦是一種紅色氧化物礦物,它比較軟卻很重。一般它是由銅的硫化物經風化後而形成的,這樣形成的礦物叫作次生礦物。赤銅礦含銅量高達88.8%,是一種重要的銅礦石礦物。但由於它的分布很少,就利用而言只能算作次要的銅礦石。呈明亮晶體狀的赤銅礦很美麗,鮮紅的顏色發出類似金剛石般的光澤。但它們如果在空氣中暴露的時間稍長,就會變得暗淡而成暗紅色了。有的赤銅礦則成粒狀或土狀,樣子沒有那么好看了。有的赤銅礦在形成晶體時成為鬆散的毛髮交織狀態,這就稱為毛赤銅礦,毛銅礦是赤銅礦不多見的變種。

赤銅礦化學成分為Cu2O、晶體屬等軸晶系的氧化物礦物。含銅量高達88.82%,但其分布少,只作為次要的銅礦石利用。赤銅礦呈立方體或八面體晶形,或呈菱形十二面體形成聚形。生長時若沿立方體棱的方向延伸,則形成毛髮狀或交織成毛絨狀形態,稱為毛赤銅礦。集合體呈緻密塊狀、粒狀或土狀。新鮮面呈洋紅色,金剛或半金屬光澤。赤銅礦通常與自然銅、孔雀石、藍銅礦、褐鐵礦等共生,產於銅礦床氧化帶中。

產地分布

赤銅礦赤銅礦
赤銅礦產於銅礦床氧化帶中,常與自然銅、孔雀石、藍銅礦、矽孔雀石、褐鐵礦共生。法國、智利、玻利維亞、南澳大利亞、美國等地有世界主要礦區。中國雲南東川銅礦和江西、甘肅等地銅礦區也有產出。

中國是世界上赤銅礦較多的國家之一。總保有儲量銅6243萬噸,居世界第7位。探明儲量中富銅礦占35%。銅礦分布廣泛,除天津、香港外,包括上海、重慶、台灣在內的全國各省(市、區)皆有產出。已探明儲量的礦區有910處。江西銅儲量位居全國榜首,占20.8%,西藏次之,占15%;再次為雲南、甘肅、安徽、內蒙古、山西、湖北等省,各省銅儲量均在300萬噸以上。

從礦床類型看,以斑岩型銅礦為最重要,如江西德興特大型斑岩銅礦和西藏玉龍大型斑岩銅礦;其次為銅鎳硫化物礦床(如甘肅自家嘴子銅鎳礦),夕卡岩型銅礦(如湖北銅綠山銅礦、安徽銅官山銅礦),火山岩型銅礦(如甘肅白銀廠銅礦等);沉積岩中層狀銅礦(如山西中條山銅礦、雲南東川式銅礦),陸相砂岩型銅礦(雲南六直銅礦)以及少量熱液脈狀銅礦等。從銅礦形成時代來看,從太古宙至第三紀皆有銅礦形成。但從儲量規模和礦床數量來看,則主要集中在中生代和元古宙。中生代銅礦多與侵位淺的中酸性岩漿活動有關,如德興銅礦;元古宙銅礦多與海相火山岩漿活動有關,如甘肅白銀廠銅礦;兩者相比,又以中生代斑岩型銅礦力量重要。

結構特徵

赤銅礦赤銅礦結構
赤銅礦化學成分Cu2O,可能有時含有鐵矽混合物。等軸晶系六八面體晶類。針狀、緻密塊狀、粒狀、土狀集合體。針狀或纖毛狀紅色集合體稱為毛赤銅礦CHALCOTRICHITE。紅色至近於黑色,表面有時為鉛灰色。條痕為深淺不同的棕紅色。金剛光澤至半金屬光澤。硬度3.5-4.5,比重5.85-6.15,解理不完全,斷口貝殼狀至不平坦。透明至半透明,均質體。條痕加鹽酸產生白色氯化銅沉澱一般是黝銅礦、黃銅礦及其他銅的硫化物的次生產物,多產於銅礦床的氧化帶;與自然銅密切共生,常與藍銅礦、輝銅礦、黑銅礦伴生或共生。煉銅的重要礦物。原生銅礦的找礦標誌。

冶煉方法

赤銅礦赤銅礦
從赤銅礦中開採出來的銅礦石,經過選礦成為含銅品位較高的銅精礦或者說是銅礦砂,銅精礦需要經過冶煉提成,才能成為精銅及銅製品。
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出陰極銅,也即電解銅,一般適於高品位的硫化銅礦。
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(銅材的產出比為50%左右),一般廢銅供應較穩定,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出的銅,也稱為再生銅。
2.濕法:一船適於低品位的氧化銅,生產出的精銅稱為電積銅
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工藝,有如下特點:
(1)後者的冶煉設備更簡單,但雜質含量較高,是前者的有益補充。
(2)後者有局限性,受制於礦石的品位及類型。
(3)前者的成本約在70-80美分/磅(約合1540-1760美元/噸),後者僅為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越性,但其適用範圍卻有局限性,並不是所有銅礦的冶煉都可採用該種工藝。不過通過技術改良,這幾年已經有越來越多的國家,包括美國、智利、加拿大、澳大利亞、墨西哥及秘魯等,將該工藝套用於更多的銅礦冶煉上。濕法冶煉技術的提高及套用的推廣,降低了銅的生產成本,提高了銅礦產能,短期內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係。

前景展望

赤銅礦赤銅礦
目前由於銅的平均生產成本在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,銅的價格走向將會受到越來越深遠的影響。目前濕法煉銅最低成本只有20美分/磅(合450美元/噸),最高77美分/磅(合1697.5美元/噸),平均約低於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成本還只有39美分/磅,近來濕法煉銅平均生產成本有所上升,主要是由於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,或當礦山地處寒冷地區,採用濕法煉銅工藝,其生產成本亦較高,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年建立了第一座濕法冶煉銅的工廠,年產120噸,近來由於引進了國外優良的銅莘取劑,加上地方銅工業的發展,現在已建成了幾十座小型的濕法冶煉廠,規模從幾百到2000噸不等,但年產銅僅1.5萬噸,這與我國年產精煉銅100萬噸的規模相比遠遠不夠。目前我國銅的生產成本大約在18500元左右,遠遠高於世界平均水平1477美元(67美分)。“95”期間國家計委和中國有色金屬工業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範工廠,經過幾年努力,估計至本世紀末我國的濕法技術會有較大發展,屆時年產能估計可達5萬噸以上。1980年濕法煉銅的精銅產量占世界精銅產量的2.5%,1994年該比重提高到10%,1997估計提高到18%,預計最終濕法產銅的比例將提高到25-35%之間。

套用價值

赤銅礦赤銅礦
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於銀,純銅可拉成很細的銅絲,製成很薄的銅箔。純銅的新鮮斷面是玫瑰紅色的,但表面形成氧化銅膜後,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%的普通黃銅管用於發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,加入什麼元素就稱為什麼元素,最主要的青銅是錫磷青銅和鈹青銅。如錫青銅在我國套用的歷史非常悠久,用於鑄造鐘、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,藉助於合金化,可大大改善銅的強度和耐鏽蝕性。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
由於銅具有上述優良性能,所以在工業上有著廣泛的用途。包括電氣行業、機械製造、交通、建築等方面。目前,銅在電氣和電子行業這一領域中主要用於製造電線、通訊電纜和其他成品如電動機、發電機轉子及電子儀器、儀表等,這部分用量約占工業總需求量的一半左右。銅及銅合金在計算機晶片、積體電路、電晶體、印刷電路版等器材器件中都占有重要地位。例如,電晶體引線用高導電、高導熱的鉻鋯銅合金。最近,國際知名計算機公司IBM已採用銅代替矽晶片中的鋁,這標誌著人類最古老的金屬在半導體技術套用方面的最新突破。
80年代中期,美國、日本和西歐國家的精銅消費中,電氣工業所占比重最大,中國也不例外。而進入90年代以後,國外在建築行業中管道用銅增幅巨大,成為國外消費銅的大頭.據位於紐約的銅發展協會(CDA)發表的報告說:1997年,建築業仍是美國銅產品的最大的最終用途市場,建築業常利用銅的耐腐蝕性用於製造水管、屋頂及其他給排水設施,此外,還因其美觀的外表而被用於建築裝修,建築業用銅占美國銅產品總消費量的第一位。
據中國有色集團內部統計,1997年我國銅的消費構成中電氣行業(包括電線電纜)占77.7%,成為用銅的最大市場。

隨著科學技術的日新躍益,銅的套用範圍在拓寬,銅在醫學、生物、超導及環境方面開始發揮作用。如,當聚氨酯塑膠泡沫含有銅或氧化銅時,能大大減少這種塑膠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,保持飲用水清潔衛生,所以,未來國內建築業銅管的發展前景將十分廣闊。

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常見礦物(二)

硫化物及其類似化合物的礦物種數有350種左右,只占地殼總重量的0.15﹪。雖然它們的分布量是如此有限,但它們卻可以富集成具有工業意義的有色金屬和稀有分散元素礦床。

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