采矿业
铜矿
采选
铜矿采选


Stylesheet css/basic.css not found, using css/basic.less instead. Please contact developer of "starter" template.
Stylesheet ../dokuwiki/css/_search.css not found, using ../dokuwiki/css/_search.less instead. Please contact developer of "starter" template.
Stylesheet ../dokuwiki/css/_admin.css not found, using ../dokuwiki/css/_admin.less instead. Please contact developer of "starter" template.
Stylesheet css/structure.css not found, using css/structure.less instead. Please contact developer of "starter" template.
Stylesheet css/design.css not found, using css/design.less instead. Please contact developer of "starter" template.
Stylesheet css/content.css not found, using css/content.less instead. Please contact developer of "starter" template.
Stylesheet css/includes.css not found, using css/includes.less instead. Please contact developer of "starter" template.
Stylesheet css/title.css not found, using css/title.less instead. Please contact developer of "starter" template.
Stylesheet css/list.css not found, using css/list.less instead. Please contact developer of "starter" template.
Stylesheet css/auth.css not found, using css/auth.less instead. Please contact developer of "starter" template.
Stylesheet css/mobile.css not found, using css/mobile.less instead. Please contact developer of "starter" template.
Stylesheet css/print.css not found, using css/print.less instead. Please contact developer of "starter" template.

简介

铜矿石一般是铜的硫化物或氧化物与其他矿物组成的集合体,与硫酸反应生成蓝绿色的硫酸铜。自然铜矿物有各种各样的颜色。黄铜矿呈亮黄色,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。 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、安徽铜陵地区、山西中条山、甘肃白银厂、云南东川、黑龙江多宝山、西藏江达县玉龙、墨竹工卡县驱龙等。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

行业范围

包括对下列铜矿的采选活动:

铜原矿

铜精矿

铜块矿

海绵铜

铜的化学性质

铜是一种过渡元素,化学符号Cu,英文copper,原子序数29。纯铜是柔软的金属,表面刚切开时为红橙色带金属光泽,单质呈紫红色。延展性好,导热性和导电性高,因此在电缆和电气、电子元件是最常用的材料,也可用作建筑材料,可以组成众多种合金。铜合金机械性能优异,电阻率很低,其中最重要的数青铜和黄铜。此外,铜也是耐用的金属,可以多次回收而无损其机械性能。 二价铜盐是最常见的铜化合物,其水合离子常呈蓝色,而氯做配体则显绿色,是蓝铜矿和绿松石等矿物颜色的来源,历史上曾广泛用作颜料。铜质建筑结构受腐蚀后会产生铜绿(碱式碳酸铜)。装饰艺术主要使用金属铜和含铜的颜料。 铜是人类最早使用的金属之一。早在史前时代,人们就开始采掘露天铜矿,并用获取的铜制造武器、工具和其他器皿,铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。铜是一种存在于地壳和海洋中的金属。铜在地壳中的含量约为0.01%,在个别铜矿床中,铜的含量可以达到3%~5%。自然界中的铜,多数以化合物即铜矿石存在。 铜的活动性较弱,铁单质与硫酸铜反应可以置换出铜单质。铜单质不溶于非氧化性酸。

分类

斑铜矿

铜和铁的硫化物(Cu5FeS4)矿物,含铜量 63.3%,提炼铜的主要矿物原料之一。为等轴晶系,其高温变体为等轴晶系,称等轴斑铜矿。表面易氧化呈蓝紫斑状的锖色,因而得名。新鲜断面呈暗铜红色,金属光泽,莫氏硬度 3 ,比重4.9~5.0。常呈致密块状或分散粒状见于各种类型的铜矿床中,并常与黄铜矿共生。也形成于铜矿床的次生富集带,但不稳定,而被次生辉铜矿和铜蓝置换。在地表易风化成孔雀石和蓝铜矿。中国云南东川等铜矿床中有大量的斑铜矿。世界代表性产地是美国蒙大那州的比尤特,墨西哥卡纳内阿和智利丘基卡马塔等。

化学组成

Cu5FeS4,Cu63.33%,Fe11.12%,S25.55%。由于斑铜矿经常含有黄铜矿,辉铜矿显微包裹体,其实际成份变动很大;因为在高温时(>400℃)斑铜矿与黄铜矿,辉铜矿呈固溶体,低温时发生固溶体离溶;

鉴定特征

斑铜矿,可以从其特有的暗铜红色及锖色中加以鉴定,并和辉铜矿与黄铜矿区别; 成因产状:斑铜矿为许多铜矿床中广泛分布的矿物;在热液成因的斑岩铜矿中,与黄铜矿,有时与辉钼矿、黄铁矿呈散染状分布于石英斑岩中;还见于某些接触变质的矽卡岩矿床中和铜矿床的次生富集带中;著名产地:世界著名产地有英国Cornwall和美国Alaska州(SaltChuokmine)Arizona州(Bagdad)等地。名称来源:1845年Haidinger为纪念奥地利矿物学家IgnatiusvonBorn(1742-1791)用其名字命名的铜和铁的硫化物;

晶体形态

四方偏三角面体晶类;晶体可见等轴状的立方体、八面体和菱形十二面体等假象外形,但极为少见,通常呈致密块状或不规则粒状;晶体结构:晶系和空间群:四方晶系(高温变体),空间群D42d—P421c(高温变体);晶胞参数:a0=1.095埃;粉晶数据:1.937(1)3.18(0.6)2.74(0.5)

物理性质

硬度:3;比重:4.9-5.3g/cm3;解理:(111)解理不完全;断口:贝壳状断口;颜色:新鲜面呈暗铜红色,在不新鲜面常被蓝紫斑状锖色所覆盖;条痕:灰黑色;透明度:不透明;光泽:金属光泽;发光性:无;其他:性脆,具导电性。

光学性质

反射色。新抛光面亮玫瑰褐色,但很快变暗而带紫。反射率:18.5(绿光),19(橙光),21(红光)。晶体化学:理论组成(wB%):Cu 63.33,Fe 11.12,S 25.55。因常含黄铜矿、辉铜矿、铜蓝等显微包裹体,实际成分范围:Cu 52~65,Fe 8~18,S 20~27。高温(>475℃)时,斑铜矿与黄铜矿、辉铜矿成固溶体;低温时,斑铜矿和黄铜矿分离。 结构与形态:等轴晶系,a0=1.093nm;Z=8。晶体结构相当复杂。其中S作立方最紧密堆积,位于立方面心格子的角顶和面心,阳离子充填8个四面体空隙,但阳离子向四面体的中心移动,硫的强定向键随着金属接近面心而使结构稳定。金属原子占据每个四面体面上6个可能位置之一,每个四面体提供24种亚位置。Cu和Fe原子随机地占据尖端向上和向下的四面体空隙的3/4。四面体共棱。 六八面体晶类,Oh-m3m(3L44L36L29PC)。常呈致密块状或不规则粒状。

产状与组合

产于基性岩及有关的Cu-Ni等矿床中与黄铜矿、钛铁矿等共生。产于热液型矿床中的斑铜矿,常含有显微片状黄铜矿包裹体,与黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、黝铜矿、硫砷铜矿、辉铜矿等共生;有时与辉钼矿、自然金等共生。还见于某些夕卡岩矿床中,与其它铜的硫化物共生。在氧化带易转变成孔雀石、蓝铜矿、赤铜矿、褐铁矿等。

鉴定特征

特有的暗铜红色及锖色,硬度低。溶于硝酸,有铜的焰色反应。

工业应用

斑铜矿表面易氧化而呈紫蓝斑杂的锖色。斑铜矿的新鲜断面呈暗铜红色,金属光泽,摩斯硬度3,常成致密块状或分散粒状见于各种类型的铜矿床中,并经常与黄铜矿共生,斑铜矿也形成于铜矿床的次生硫化物富集带中。斑铜矿在地表易风化成孔雀石和蓝铜矿。中国云南东川等铜矿床中有大量斑铜矿。世界其他主要产地有美国蒙大那州的比尤特,墨西哥的卡纳内阿,智利的丘基卡马塔等。铜广泛用于电气﹑机械﹑车辆﹑船舶﹑建筑工业和民用器具。

黝铜矿

黝铜矿Tetrahedrite,是一种铜、锑的硫化物矿物,通常产在矿脉中,与铜、银、铅和锌的矿物共生,黝铜矿常含有一些砷,并随砷的含量增加,向砷黝铜矿过渡,砷黝铜矿是固溶体的砷端成员。这两个矿物的产状、四面体的晶体外形和物理性质都很相似,以至不用化学方法就不能区别 它们。虽然,铜是主要的金属,但是,铁和锌常替代铜。在含银的变种,银黝铜矿中,银含量可高达18%,使这矿物成为一个有价值的银的矿石矿物。

化学成分

黝铜矿的化学成分为Cu12Sb4S13、晶体属等轴晶系的硫盐矿物。单晶体常呈四面体(tetrahedron),英文名即由此而来。

与其他铜矿的关系

黝铜矿与砷黝铜矿Cu12As4S13成类质同象系列。它们成分中的铜可被银、锌、汞、铁等类质同象置换。当某种元素达到一定含量时,则相应构成黝铜矿或砷黝铜矿的亚种,如银黝铜矿、黑黝铜矿(含汞)等。黝铜矿和砷黝铜矿呈钢灰至铁黑色,半金属光泽。摩斯硬度3~4,比重4.6(砷黝铜矿)至5.0(黝铜矿)。通常呈致密块状或粒状见于铜、铅、锌、银等金属硫化物的热液矿床中。黝铜矿虽然是分布最广的一种硫盐矿物,但数量一般不大,通常与伴生的其他铜矿物一起作为铜矿石利用。银黝铜矿是提炼银的来源之一。美国爱达荷州的桑夏恩以产银黝铜矿著名。中国一些多金属矿床中有不同数量的黝铜矿产出。

黑铜矿

矿物名称

黑铜矿(黑铜矿变种与硅孔雀石半生) Tenorite var Melaconite with chrysocolla。 矿物概述:化学组成:CuO;Cu 79.89%,O 20.11% 鉴定特征:显微镜下具有强非均质性。

成因产状

产于铜矿床氧化带和熔岩里;中国湖北大冶矽卡岩型铜铁矿床氧化带产出的黑铜矿,是辉铜矿风化产物,与黄铜矿、斑铜矿、赤铜矿、赤铜铁矿、自然铜、铜蓝、孔雀石等矿物共生或伴生;熔岩里产出的黑铜矿是升华作用的产物;著名产地:世界著名产地有中国云南、西藏等地。 名称来源:Tenorite源自意大利植物学家M.Tenore的名字; 晶体形态:斜方柱晶类;晶体呈发育的细小板状或叶片状,有时弯曲;主要单形有:平行双面a、c;斜方柱f、p、o;

晶体结构

晶系和空间群:单斜晶系;晶胞参数:a0=4.662,b0=3.417,c0=5.118埃; β=99°29¹;z=4;

粉晶数据

2.52(1)2.32(0.96)2.53(0.49)

铜冶炼与生产消费

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。最早的铜矿石来源是孔雀石。

矿石的加工

铜矿石的分类及属性

炼铜的原料是铜矿石。铜矿石可分为三类: ⑴硫化矿,如黄铜矿(CuFeS₂)、斑铜矿(Cu5FeS₄)和辉铜矿(Cu₂S)等。 ⑵氧化矿,如赤铜矿(Cu₂O)、孔雀石[Cu₂(OH)₂CO₃]、蓝铜矿[2CuCO₃·Cu(OH)₂]、硅孔雀石(CuSiO₃·2H₂O)等。 ⑶自然铜。铜矿石中铜的含量在1%左右(0.5%~3%)的便有开采价值,因为采用浮选法可以把矿石中一部分脉石等杂质除去,而得到含铜量较高(8%~35%)的精矿砂。

矿石的冶炼过程

火法炼铜

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。火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石,通过选矿提高到20%~30%,作为铜精矿,在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼,产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜,再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂,或铸成阳极板进行电解,获得品位高达99.9%的电解铜。该流程简短、适应性强,铜的回收率可达95%,但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出,不易回收,易造成污染。90年代出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等、火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。 从铜矿石冶炼铜 :以黄铜矿为例,首先把精矿砂、熔剂(石灰石、砂等)和燃料(焦炭、木炭或无烟煤)混合,投入“密闭”鼓风炉中,在1000℃左右进行熔炼。于是矿石中一部分硫成为SO₂(用于制硫酸),大部分的砷、锑等杂质成为As₂O₃、Sb₂O₃等挥发性物质而被除去:2CuFeS₂+O₂=Cu₂S+2FeS+SO₂↑。一部分铁的硫化物转变为氧化物:2FeS+3O₂=2FeO+2SO₂↑。Cu₂S跟剩余的FeS等便熔融在一起而形成“冰铜”(主要由Cu₂S和FeS互相溶解形成的,它的含铜率在20%~50%之间,含硫率在23%~27%之间),FeO跟SiO₂形成熔渣:FeO+SiO₂=FeSiO₃。熔渣浮在熔融冰铜的上面,容易分离,借以除去一部分杂质。然后把冰铜移入转炉中,加入熔剂(石英砂)后鼓入空气进行吹炼(1100~1300℃)。由于铁比铜对氧有较大的亲和力,而铜比铁对硫有较大的亲和力,因此冰铜中的FeS先转变为FeO,跟熔剂结合成渣,而后Cu₂S才转变为Cu₂O,Cu₂O跟Cu₂S反应生成粗铜(含铜量约为98.5%)。2Cu₂S+3O₂=2Cu₂O+2SO₂↑,2Cu₂O+Cu₂S=6Cu+SO₂↑,再把粗铜移入反射炉,加入熔剂(石英砂),通入空气,使粗铜中的杂质氧化,跟熔剂形成炉渣而除去。在杂质除到一定程度后,再喷入重油,由重油燃烧产生的一氧化碳等还原性气体使氧化亚铜在高温下还原为铜。得到的精铜约含铜99.7%。 除了铜精矿之外,废铜作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。

湿法炼铜

一船适于低品位的氧化铜,生产出的精铜称为电积铜。现代湿法冶炼有硫酸化焙烧—浸出—电积,浸出—萃取—电积,细菌浸出等法,适于低品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。湿法冶炼技术正在逐步推广,预计本世纪末可达总产量的20%,湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。

评判标准

原材料

主料

辅料

可选原料

生产过程

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。最早的铜矿石来源是孔雀石。

矿石的加工

铜矿石的分类及属性

炼铜的原料是铜矿石。铜矿石可分为三类: ⑴硫化矿,如黄铜矿(CuFeS₂)、斑铜矿(Cu5FeS₄)和辉铜矿(Cu₂S)等。 ⑵氧化矿,如赤铜矿(Cu₂O)、孔雀石[Cu₂(OH)₂CO₃]、蓝铜矿[2CuCO₃·Cu(OH)₂]、硅孔雀石(CuSiO₃·2H₂O)等。 ⑶自然铜。铜矿石中铜的含量在1%左右(0.5%~3%)的便有开采价值,因为采用浮选法可以把矿石中一部分脉石等杂质除去,而得到含铜量较高(8%~35%)的精矿砂。

矿石的冶炼过程

火法炼铜

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。火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石,通过选矿提高到20%~30%,作为铜精矿,在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼,产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜,再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂,或铸成阳极板进行电解,获得品位高达99.9%的电解铜。该流程简短、适应性强,铜的回收率可达95%,但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出,不易回收,易造成污染。90年代出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等、火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。 从铜矿石冶炼铜 :以黄铜矿为例,首先把精矿砂、熔剂(石灰石、砂等)和燃料(焦炭、木炭或无烟煤)混合,投入“密闭”鼓风炉中,在1000℃左右进行熔炼。于是矿石中一部分硫成为SO₂(用于制硫酸),大部分的砷、锑等杂质成为As₂O₃、Sb₂O₃等挥发性物质而被除去:2CuFeS₂+O₂=Cu₂S+2FeS+SO₂↑。一部分铁的硫化物转变为氧化物:2FeS+3O₂=2FeO+2SO₂↑。Cu₂S跟剩余的FeS等便熔融在一起而形成“冰铜”(主要由Cu₂S和FeS互相溶解形成的,它的含铜率在20%~50%之间,含硫率在23%~27%之间),FeO跟SiO₂形成熔渣:FeO+SiO₂=FeSiO₃。熔渣浮在熔融冰铜的上面,容易分离,借以除去一部分杂质。然后把冰铜移入转炉中,加入熔剂(石英砂)后鼓入空气进行吹炼(1100~1300℃)。由于铁比铜对氧有较大的亲和力,而铜比铁对硫有较大的亲和力,因此冰铜中的FeS先转变为FeO,跟熔剂结合成渣,而后Cu₂S才转变为Cu₂O,Cu₂O跟Cu₂S反应生成粗铜(含铜量约为98.5%)。2Cu₂S+3O₂=2Cu₂O+2SO₂↑,2Cu₂O+Cu₂S=6Cu+SO₂↑,再把粗铜移入反射炉,加入熔剂(石英砂),通入空气,使粗铜中的杂质氧化,跟熔剂形成炉渣而除去。在杂质除到一定程度后,再喷入重油,由重油燃烧产生的一氧化碳等还原性气体使氧化亚铜在高温下还原为铜。得到的精铜约含铜99.7%。 除了铜精矿之外,废铜作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。

湿法炼铜

一船适于低品位的氧化铜,生产出的精铜称为电积铜。现代湿法冶炼有硫酸化焙烧—浸出—电积,浸出—萃取—电积,细菌浸出等法,适于低品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。湿法冶炼技术正在逐步推广,预计本世纪末可达总产量的20%,湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。

生产线分工

资产与负债

资产

固定资产

非固定资产

负债

库存

设计和规划

位置与环境

投资与评估

规模与功能

风格与形式

组织结构

成本

金融成本

原材料成本

房租成本

能耗成本

人工成本

设备折旧

收益管理

客流曲线

时间分布

空间分布

目标群体

容量控制

风险控制

产销

世界分布

国内分布

山西

贵州

内蒙

世界产量

中国产量

世界消费

中国消费

贸易

国际贸易

中国贸易

标准

文档

编辑成员
3 人

lenlee, 木又, 浩然

你需要登录发表评论。
回形针手册-icons