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              銅是一種過渡元素,化學符號Cu,英文copper,原子序數29。純銅是柔軟的金屬,表面剛切開時為紅橙色帶金屬光澤,單質呈紫紅色。

              一.制備

              實驗室常用還原劑(如氫氣)還原氧化銅制得金屬銅。


              二.用途

              銅是與人類關系非常密切的有色金屬,被廣泛地應用于電氣、輕工、機械制造、建筑工業、國防工業等領域,在中國有色金屬材料的消費中僅次于鋁。

              1.電器和電子市場

              電器和電子市場約占總數的28%。1997年,這兩個市場成為銅消耗的第二大終端用戶,擁有25%的市場份額。

              2.交通

              交通設備是銅的第三大市場,約占總數的13%,與二十世紀60年代基本相同。

              3.工業機器和設備

              工業機器和設備是另外一個主要的應用市場,在當中銅往往有比較長的使用壽命。硬幣和軍火是這方面主要的終端用戶。

              4.醫學

              醫學中,銅的殺菌作用很早就被認知。20世紀70年代,中國醫學發明家劉同慶研究發現,銅元素具有極強的抗癌功能,并成功研制出相應的抗癌藥物“克癌癥7851”,在臨床上獲得成功。后來,墨西哥科學家也發現銅有抗癌功能。

              5.有機化學

              有機化學中,有機銅鋰化合物是一類重要的金屬有機化合物。

              6.合金

              銅的電解提純:將粗銅(含銅99%)預先制成厚板作為陽極,純銅制成薄片作陰極,以硫酸(H2SO4)和硫酸銅(CuSO4)的混和液作為電解液。通電后,銅從陽極溶解成銅離子(Cu)向陰極移動,到達陰極后獲得電子而在陰極析出純銅(亦稱電解銅)。粗銅中雜質如比銅活潑的鐵和鋅等會隨銅一起溶解為離子(Zn和Fe)。由于這些離子與銅離子相比不易析出,所以電解時只要適當調節電位差即可避免這些離子在陽極上析出。比銅不活潑的雜質如金和銀等沉積在電解槽的底部。這樣生產出來的銅板,稱為“電解銅”,質量極高,可以用來制作電氣產品。沉淀在電解槽底部的稱為“陽極泥”,里面富含金銀,是十分貴重的,取出再加工有極高的經濟價值。

              銅治金技術的發展經歷了漫長的過程,但至今銅的冶煉仍以火法治煉為主,其產量約占世界銅總產量的85%,現代濕法冶煉的技術正在逐步推廣,濕法冶煉的推出使銅的冶煉成本大大降低?;鸱ㄒ睙捙c濕法冶煉(SX-EX)。

              火法煉銅

              通過熔融冶煉和電解精煉生產出陰極銅,也即電解銅,一般適于高品位的硫化銅礦?;鸱ㄒ睙捯话闶窍葘⒑~百分之幾或千分之幾的原礦石,通過選礦提高到20-30%,作為銅精礦,在密閉鼓風爐、反射爐、電爐或閃速爐進行造锍熔煉,產出的熔锍(冰銅)接著送入轉爐進行吹煉成粗銅,再在另一種反射爐內經過氧化精煉脫雜,或鑄成陽極板進行電解,獲得品位高達99.9%的電解銅。該流程簡短、適應性強,銅的回收率可達95%,但因礦石中的硫在造锍和吹煉兩階段作為二氧化硫廢氣排出,不易回收,易造成污染。近年來出現如白銀法、諾蘭達法等熔池熔煉以及日本的三菱法等、火法冶煉逐漸向連續化、自動化發展。

              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。

              濕法煉銅

              一船適于低品位的氧化銅,生產出的精銅稱為電積銅?,F代濕法冶煉有硫酸化焙燒-浸出-電積,浸出-萃?。姺e,細菌浸出等法,適于低品位復雜礦、氧化銅礦、含銅廢礦石的堆浸、槽浸選用或就地浸出。濕法冶煉技術正在逐步推廣,預計本世紀末可達總產量的20%,濕法冶煉的推出使銅的冶煉成本大大降低。

              濕法冶煉過程為:

              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:

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

             ?。?)后者有局限性,受制于礦石的品位及類型。

             ?。?)前者的成本要比后者高。

              可見,濕法冶煉技術具有相當大的優越性,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。


              

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