簡介
電解銅標準
中華人民共和國國家標準GB/T467—1997 陰極銅本標準是參照ASTMB115-93《陰極銅》對GB467-82《電解銅》進行修訂的。本標準將原GB467-82中的電解銅（Cu-1）改名為標準陰極銅（Cu-CATH-2），相當於ASTMB115中的2號陰極銅。根據國內的實際情況，本標準對標準陰極銅中雜質極限含量的規定，與ASTMB115中的2號陰極銅有以下差別：標準陰極銅的鉍含量較高，而鉛含量較低；對鋅和硫作了規定，而對硒和碲未作規定，ASTMB115與此相反，對硒和碲作了規定，而對鋅和硫未作規定。
此外，還將GB/T13585-92《高純陰極銅》規定的高純陰極銅（Cu-CATH-1）納入了本標準。GB/T13585-92是等效採用BS6017-1989《精煉銅》中的高純陰極銅製定的，有關技術內容納入本標準時未作任何修改。
本標準的範圍與原標準不同，並將標準名稱改為《陰極銅》。
本標準自實施之日起，代替原GB467-82和GB/T13585-92，同時GB466-82標準作廢。
本標準由中國有色金屬工業總公司提出。
本標準由中國有色金屬工業總公司標準計量研究所歸口。
本標準由上海冶煉廠和中國有色金屬工業總公司標準計量研究所負責起草。
本標準由上海冶煉廠和中國有色金屬工業總公司標準計畫研究所起草。
本標準主要起草人：曾雲華、范順科、蘆如瓊、堯川。
1範圍
本標準規定了陰極銅的要求、試驗方法、檢驗規則標誌、包裝和質量證明書。
本標準適用於電解精煉法或電解銅，產生陰極銅，通常供重熔用。
2引用標準
下列標準所包含的條文，通過標準中作用可構成為本標準的條文，本標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的應探討使用下列標準最新版本的可能性。
GB/T5121.1-5121.23-1997銅及銅化學分析
GB8170-3數值修約規定
GB/T132.23-91高純陰極銅化學分析方法
3訂貨單（或契約）內容
本標準所列材料的訂貨單（或契約）內應包括下列內容
⒊1產品名稱
⒊2牌號
⒊3數量
⒊4標準編號、年代號
⒊5雜質含量特殊要求
⒊6尺寸要求
⒊7包裝要求
⒊8其他
4要求
4.1產品分類
陰極銅按化學成分分為高純陰極銅（Cu-CATH-1）和標準陰極銅（Cu-CATH-2）兩個牌號。
⒋2化學成分
⒋2.1高純陰極銅化學成分應符合表1的規定。標準陰極銅化學成分應符合表2的規定。
表1 高純陰極銅(Cu-CATH-1）化學成分 %
元素組雜質元素含量，不大於元素組總含量，不大於
1Se0.000200.003000.0005
Fe0.00020
Bi0.00020
2Cr-0.0015
Mn-
Sb0.0004
Cd-
As0.0005
P-
3Pb0.00050.0005
4S0.001500.0015
5Sn-0.0020
Ni-
Fe0.0010
Si-
Zn-
Co-
6Ag0.00250.0025
雜質元素總含量0.0065
1）需在鑄樣上測定
表2 標準陰極銅（Cu-CATH-2）化學成分 %
Cu+Ag不小於雜質含量，不大於
AsSbBiFePbSnNiZnSP
99.950.00150.00150.00060.00250.0020.0010.0020.0020.00250.001
註：供方需按批測定標準陰色銅中的銅、砷、銻、鉍含量，並保證其他雜符合本標準的規定。
⒋2.2需方如對產品中氧含量有特殊要求，由供需雙方協商確定。
⒋3表面質量
⒋3.1陰極銅表面應潔淨，無污泥、油污等各種外來物。
⒋3.2高純陰極銅表面表面應無硫酸銅；標準陰極銅表面（包括吊耳部分）的綠色附著物總面積應不大於單面面積的3%。但由於潮濕空氣的作用，使陰極銅表面氧化而生成一層暗綠色者不作廢品。
⒋3.3陰極銅表面及邊緣不得有呈現花瓣狀或樹枝狀的結粒（允許修整）。
⒋3.4標準陰極銅表面高5mm以上圓頭密集結粒的總面積不得大於單面面積的10%（允許修整）。
⒋4其他要求
⒋4.1陰極銅以整塊供應。經供需雙方協商，也可供應切塊。
⒋4.2陰極銅塊應經受普通裝卸而不脆斷。
⒋4.3單塊陰極銅的重量應不小於15kg或中心部位厚度不小於5mm。
5試驗方法
⒌1高純陰極銅化學成分的仲裁分析方法按GB/T13293的規定進行。
⒌2標準陰極銅化學成分的仲裁分析方法按GB/T5121的規定進行。
⒌3表面質量用目視檢測。
6檢驗規則
電解銅(13張)⒍1檢查和驗收
⒍1.1產品應由供方技術監督部門進行檢驗，保證產品質量符合本標準的規定，並填寫出質量證明書。
⒍1.2需方可對收到的產品質量檢驗，如檢驗結果與本標準規定不符，可在收到產品之日起一個月內向供方提出，由供需雙方協商解決。如需仲裁，仲裁取樣在需方由供需雙方共同進行。仲裁分析結果為最終結果。
⒍2組批
產品應成批提交檢驗，每批應由同一天、同一循環系統、同一電流密度產出的陰極銅組成。批重不大於200t。
⒍3仲裁取樣方法
⒍3.1高純陰極銅的仲裁取樣方法
⒍3.1.1每批高純陰極銅中任取24塊，按自然數編號。
⒍3.1.2將編號的每塊高純陰極銅垂直等分成24個長方條，從左到右也按自然編號，然後按每塊的號數選取對應號數的長方條。即第一塊切取第一個長方條，第二塊切取第二個長方條，第三塊切取第三個長方條，依此類推。
⒍3.1.3室溫下，將採取的24個長主條切成適當的小塊，於10%的鹽酸溶液中浸泡15min，然後用去離子水充分洗滌，清除全部外來污物，並乾燥（避免氧化）。
⒍3.1.4從該批中取出一些高純陰極銅置於有蓋的石墨坩堝內進行熔化，再把熔體倒掉。
⒍3.1.5依據石墨坩堝（6.3.1.4）容量的大小，將清洗過的小塊試樣（6.3.1.3）按下面的兩種方法之一進行熔化。
a）將清洗過的試樣置於石墨坩堝內，在惰性氣體保護下於感應爐或電阻爐內加熱熔化，用石墨棒充分攪拌熔體，然後按前、後、中順序過程倒入石墨模中，鑄成三個適當尺寸的樣錠。
b）當石墨坩堝容量不夠大時，可以將清洗過的試樣分成兩組或兩組以上，然後依照方法a）進行。
⒍3.1.6在熔澆過程中，應避免氧的侵入。
⒍3.1.7除去樣錠的表層後，用硬質合金刀具鑽、銑或鋸切（應防止過熱，以免氧化）取樣。獲得大於600g的細屑，將細屑仔細混勻，用磁鐵除淨加工時可能帶入的鐵，將除鐵後的試樣縮分成四份（每份量不小於150g），一份供供方分析用，一份供需分析用，一份挖仲裁分析用，一份留作備用。
⒍3.2標準陰極銅的仲裁取樣方法
⒍3.2.1從該陰極銅中隨機取出6-10個樣塊。
⒍3.2.2用直徑10mm-20mm的鑽頭，在距陰極銅四周100mm的矩形中，以棋盤行列布置鑽孔若干處，鑽取時，不許用任何潤滑劑，鑽速以試樣不氧化為宜。
⒍3.2.3表面鑽屑應去掉，鑽孔深度應大於樣塊厚度的二分這一。將所得的鑽屑仔細混勻，用磁鐵除淨加工時帶入的鐵，並縮分至不少於600g，均勻分成四份，一份供供方分析用，一份供需分析用，一份供仲裁分析用，一份備用。
⒍4檢驗結果判定
⒍4.1化學成分仲裁分析結果與本標準的規定不符時，該批為不合格品。
⒍4.2表面檢驗結果不符合標準4.4條規定時，按塊判為不合格品。
⒍4.3物理要求不符合標準4.5.2條和4.5.3條時，按塊判為不合格品。
7標誌、包裝和質量證明書
⒎1陰極銅應包裝成適合裝卸重量的捆。經供需雙方協定，也可不包裝。
⒎2每捆陰極銅必須有明顯的標誌，註明：
a)生產廠標誌；
b)產品牌號；
c)批號。
⒎3每批陰極銅應附有質量證明書，註明：
a)生產廠名稱；
b)產品名稱和牌號；
c)批號；
d)批重；
e)分析檢驗結果和技術監督部門印記；
f)本標準編號；
g)出廠日期。
化學反應
把電解銅再進一步加工，可製作成為極細的電解銅粉。銅電解精煉的原理如下：
陽極反應：Cu—2e=Cu2+
Me—2e=Me2+
H2O—2e=2H++1/2O2
SO42-—2e=SO3+1/2O2
式中Me代表Fe、Ni、Pb、As、Sb等比Cu更負電性的金屬，它們從陽極上溶解進入溶液。H2O和SO42-失去電子的反應由於其電位比銅正，故在正常情況下不會發生。貴金屬的電位更正，不溶解，而進入陽極泥。
陰極反應：Cu2++2e=Cu
2H++2e=H2
Me2++2e=Me
在這些反應中，具有標準電位比銅正、濃度高的金屬離子才可能在陰極上被還原，但它們在陽極不溶解，因此只有銅離子還原是陰極反應的主要反應。
原材料
（1）銅精礦在自然界中自然銅存量極少，一般多以金屬共生礦的形態存在。銅礦石中常伴生有多種重金屬和稀有金屬，如金、銀、砷、銻、鉍、硒、鉛、碲、鈷、鎳、鉬等。根據銅化合物的性質，銅礦物可分為自然銅、硫化礦和氧化礦三種類型，主要以硫化礦和氧化礦，特別是硫化礦分布最廣，目前世界鋼產量的90％左右來自硫化礦。
銅礦石經選礦富集獲得精礦，常見為褐色、灰色、黑褐色、黃綠色，成粉狀，粒度一般小於0.074mm。含銅量13-30％，按行業標準YS／T318-1997《銅精礦》的規定，其化學成分和產品分類如表1。
（2）未精煉銅
按國家標準GB／T11086-1989《銅及銅合金術語》規定，未精煉銅包括冰銅、黑銅、沉澱銅和粗銅。冰銅主要由硫化亞銅和硫化亞鐵組成的中間產品，黑銅通常用彭風爐熔煉廢雜銅或氧化銅礦石而產生的含雜質較多的銅，銅含量一般為60％-85％。沉澱銅通常用鐵從含銅的溶液中置換，沉澱而獲得的銅和氧化銅的不純混合物，乾量計算銅含量一般約50％-85％。粗銅是用轉爐吹煉冰銅而產生的純度不高的銅，粗銅中銅的含量一般約為98％，本標準中規定的未精煉銅，主要指的是粗銅。粗銅按行業標準YS／T70-1993《粗銅》的規定，按化學成分分為三個品級。
（3）銅廢碎料
銅廢碎料涉及的範圍較廣，包括紫銅、黃銅、青銅、白銅的廢雜料，本標準規定的銅廢碎料僅指紫雜銅。紫雜銅為銅製品所產生的各類廢料、廢件。如廢舊電纜、紫銅管、棒、板、塊、帶及帶薄鍍層的上述材料和其它非合金類銅廢料等。有以下5種分類及規格：
第1類：
（a）紫銅管、棒、板、塊、帶，表面乾淨，無油泥和其它沾附、夾雜。
（b）各種裸銅線、短線和其它純銅廢料。
電解銅第2類：
（a）1類銅廢料中混有紙屑、各種絕緣材料、少量油泥、銹垢、雜物，但重量必須小於1％。
（b）直徑0．3mm以上的漆包線，無污物和雜物。
第3類：各種報廢的純銅或有薄鍍鋅層的純銅電器開關，零部件。
第4類：
（a）直徑0．1-0．3mm的漆包線。
（b）有油泥或少量其它夾雜的漆包線。
（c）乾淨、發脆的火燒線。
第5類：各種純銅水箱、蒸發器、熱交換器具、但其內部不得有充填物，只允許有少量自然形成的水垢。
陰極銅
（1）陰極銅的品質要求：銅精礦由電解精煉法或電解沉積法生產得到陰極銅。按國標GB／T467－1997《陰極銅》的規定，陰極銅按化學成分分為高純陰極銅（Cu－CATH－1）和標準陰極銅（Cu－CATH－2）和兩個牌號。
陰極銅的試驗方法：高純陰極銅化學成分的仲裁分析方法按GB／T13293－1991《高純陽極銅化學分析方法》的規定進行，標準陰極銅化學成分的仲裁分析方法按GB／T5121-1996《銅及銅合金化學分析方法》的規定進行。表面質量用目視檢測。
加工方法
加工方法銅的冶煉方法可分為兩類：火法冶金和濕法冶金。世界上精銅產量的85％以上是用火法冶金從硫化銅精礦和再生銅中回收的，濕法冶金生產的精銅只占15％左右。
（1）火法冶金
火法煉銅的方法很多，主要有：鼓風爐熔煉、反射爐熔煉、閃速熔煉、電爐熔煉等。從以上煉銅的工藝流程圖看出：硫化銅精礦（含銅量為13％－30％）可以採用幾種不同的冶金方法進行熔煉，得到冰銅，再經過轉爐吹煉得到含銅大於97．5％的粗銅，因粗銅的質量仍滿足不了工業用銅的要求，必須精煉後得到的精銅要求含銅99．95％以上。在硫化銅精礦冶煉的過程中同時還可以回收硫、金、銀、銻、鉍、鎳、硒等有價元素。
在中國，從銅精礦中提取金屬銅，主要採用火法冶金的方法，目前，比較先進的是閃速熔煉，其產量占全國產銅量的30％以上。由於能耗低，規模大，能有效控制環境污染等優點。這一冶煉技術正在煉銅工業上得到日益發展。閃速熔煉根據不同爐型的工作原理可分為兩種類型：Outokumpu閃速熔煉、InCo閃速熔煉。以下介紹Outokumpu熔煉的工藝流程。
（2）濕法冶金
濕法冶金在許多情況下與火法相配合的。其過程的主要化學反應是在水溶液中進行的。銅（鋅）礦物預先通過氧化或硫酸焙燒，轉變可溶狀態，然後再進行浸出、淨化電積、以提取電解銅。通常有RLE法、常壓氨浸出法（阿比特法）、高壓氨浸出法、細菌浸出法等。從焙燒→浸出→淨化→電積，簡稱RLE法。其生產流程，濕法冶金主要適用從低品位氧化礦、廢礦堆及浮選尾礦中提取金屬銅。
蝕刻液
線路板生產過程產生大量的蝕刻液，該液中含有銅（銅含量約為120-140g/l）、氨水及氯化銨。對於這種蝕刻液，傳統的處理方法是線路板生產企業作為廢液售賣給回收公司，回收公司以其為原料生產硫酸銅產品，但其中大量含氨液體得不到有效的利用，造成資源浪費，並且不能產生效益。蝕刻液萃取-電沉積（SX-EW）再生閉路循環工藝是使用萃取劑，萃取蝕刻液中的銅，以硫酸反萃成硫酸銅後用電積方法生產金屬銅，而萃取後殘液則調整PH及添加劑再生成蝕刻液子液使用，達到節省資源、減少污染、增加企業效益的目的。
所採用工藝流程是根據銅工業冶煉工藝：萃取-電積工藝進行蝕刻液電解銅技術，這一技術成熟可靠，廣泛使用工藝。
損耗原因
本標準只考慮了工藝損耗，途耗未計算在內。（1）工藝損耗
消耗①化學損失
是指銅以Cu2O形態造渣引起的損失。只要爐料中含有足夠的硫，Cu2O都將變成硫化物。但如果含硫不足或者氧化氣氛太大，而又沒有足夠的反應條件時，爐渣含Cu2O對就可能較高。
②物理損失
是指銅以Cu2S形態溶解於爐渣中引起的損失。它取決於爐渣成分，酸性爐渣溶解較少，FeO含量高的爐渣對Cu2S溶解度大，因此，為了降低銅的物理損失，應儘可能減少爐渣中的FeO量，或者提高酸度，或者加入CaO代替一部分FeO。
③機械損失
是由於冰銅顆粒未能從爐渣中沉清所引起的。爐渣粘度和比重過大，熔點過高使冰銅不易沉清；爐渣過熱度不夠，熔池容積和形狀不合理，沉清時間沒有保證；化學反應不完全，產生氣泡的浮游作用；冰銅顆粒大細，來不及結合成大顆粒沉降。此外，煙氣和電解液的排放都會引起銅的損失。
銅冶煉生產過程中的金屬損失（以葫蘆島東北有色金屬集團公司為例）情況：
①鼓風爐熔煉工序金屬回收率97．8％，金屬損失2．2％；
②轉爐吹煉工序金屬回收率99．5％，金屬損失占投入工序金屬量的0．5％；
③陽極爐精練工序金屬回收率99．5％，金屬損失占投入工序金屬量的0．5％；
④銅電解工序金屬回收率99％，金屬損失占投入工序金屬量的1％。
按以上各工序金屬回收率計算，銅冶煉總回收率為96.0％，金屬損失4．0％。
（2）途耗
精礦在運輸、貯存的損耗比較複雜，一般可以按下述規定執行，但在本標準中，途耗將不包括在內。
①精礦在港口落地後裝車，貨損按0．1％計算，若在5天后裝車，每增加1天，貨損增加0.01％。
②精礦在落地後，每倒動一次，貨損0．1％。
③火車運輸過程，貨損按0．3％-0．4％計算，運輸距離超過500公里，每100公里增加0.1％。
④因外界因素影響，貨損有時增加。下大雨2小時以上貨損加0．05；下中雨連續4小時以上貨損加0．05％；下小雨8小時以上，貨損加0.05％。貨物落地後，因風大造成損失，應根據實際情況進行取證（現場記錄、排照、錄象等）後確定。
⑤精礦進廠後倉儲損失（包括檢斤後倉外損失、卸車損失、倉記憶體放和運輸損失）按0．3％計算。
用途
電解銅用途1#電解銅是與人類關係非常密切的有色金屬，被廣泛地套用於電氣、輕工、機械製造、建築工業、國防工業等領域，在我國有色金屬材料的消費中僅次於鋁。
銅在電氣、電子工業中套用最廣、用量最大，占總消費量一半以上。用於各種電纜和導線，電機和變壓器的繞阻，開關以及印刷線路板等。
在機械和運輸車輛製造中，用於製造工業閥門和配件、儀表、滑動軸承、模具、熱交換器和泵等。
在化學工業中廣泛套用於製造真空器、蒸餾鍋、釀造鍋等。
在國防工業中用以製造子彈、炮彈、槍炮零件等，每生產100萬發子彈，需用銅13--14噸。
在建築工業中，用做各種管道、管道配件、裝飾器件等。
發展前景
電解銅據《第一財經日報》了解，中國內第一大銅企業——江西銅業(集團)公司計畫在2007年將電解銅的產能由現在的40萬噸增加到70萬噸；山東陽穀縣目前正在建設30萬噸的大型銅冶煉項目；福建一家企業更是準備上馬40萬噸的銅冶煉生產線。在建設和準備上馬的銅冶煉項目產能高達238萬噸，相當於中國內現有產能。《銅冶煉行業準入條件》最值得注意的就是對銅冶煉企業的資質做出了明確的規定，規定銅冶煉必須符合自有礦山原料比例達到25%以上(或者自有礦山原料和通過合資合作方式取得5年以上礦山長期契約的原料達到總需求的40%以上)，項目資本金比例達到35%及以上等條件。
中國銅的生產流程以銅精礦和火法冶煉粗銅為主導。而現狀是，加工能力大於冶煉能力，冶煉能力又大大超過銅精礦的保障能力，銅精礦資源和廢雜銅都需要進口。統計數據顯示，21世紀以來，國內銅精礦的產量一直沒有明顯增長，保持在年產60萬噸(含銅量，下同)上下，2007年底將形成近370萬噸冶煉能力，遠遠超過屆時全中國銅精礦資源的保障能力和國際市場可能提供的銅精礦量。在中國銅礦山的生產能力也只能滿足冶煉能力的40%。“資源自給率下降，將導致中國內大型企業喪失在產業鏈上游的話語權和支配權，慢慢淪為國際銅礦和冶煉商在中國內的代理加工基地，危及整個行業的可持續發展，進而對國家戰略和經濟安全造成不利影響。”安徽銅陵有色金屬(集團)公司總經理韋江宏說。
執行原則
標準執行條例中列舉的陰極銅品位是以國標GB／T467-1997《陰極銅》中的標準陰極銅（Cu－CATH-2）含銅的下限99．95％作為計算依據，符合本標準的其它牌號的陰極銅的單耗計算。銅金屬屬出口徵稅商品，海關和外經貿主管部門在審批、備案、核銷企業加工貿易契約時，其單耗標準值應在標準中規定的單耗上下限之間，尤其不得低於下限。
交易契約
上海期貨交易所陰極銅標準化契約
交易品種陰極銅
交易單位5噸/手
報價單位元(人民幣)/噸
最小變動價位10元/噸
每日價格最大波動限制不超過上一交易日結算價±3%
契約交割月份1---12月
交易時間上午9:00—11:30下午1:30—3:00
最後交易日契約交割月份的15日(遇法定假日順延)
交割日期最後交易日後連續五個工作日
交割品級標準品：標準陰極銅，符合國標GB/T467-1997標準陰極銅規定，其中主成份銅加銀含量不小於99.95%。
替代品：高純陰極銅，符合國標GB/T467-1997高純陰極銅規定；或符合BSEN1978:1998高純陰極銅規定。
交割地點交易所指定交割倉庫
最低交易保證金契約價值的5%
交割方式實物交割
交易代碼CU
上市交易所上海期貨交易所。
化學與物理術語（一）
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