打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
涨知识!探索“铜”世界的奇妙之旅(一)

铜,英文名Copper,代号Cu,家族排位29,身段柔软,通体优雅“玫瑰红”(红橙色带金属光泽),性格羞涩,出门在外及时穿上绿色大衣;文理双尖,物理技能传热导电,金融属性用于期货现货交易;国家经济发展离不开的重要原材料,更是国家储备物资,这就是铜。

今天的课堂主题是铜贸易板块,具体讲解铜的基础知识、历史起源、铜的冶炼方法以及铜的应用。赶紧跟随小编一起,领略“铜”世界的奇妙吧!

三星堆青铜面具


敲黑板,划重点!!!



铜的物理性质



红橙色带金属光泽

密度8.92克/cm3;熔点1083摄氏度

延展性好,易于机械加工

热导率和电导率仅次于银,居于第二位

可以多次回收而无损其机械性能



铜的化学性质



化学稳定性强,耐腐蚀

铜在常温下与干燥空气和湿空气不起作用,但在CO2湿空气中,表面会产生绿色薄膜CuCO3Cu(OH)2又称铜绿,它能保证铜不再被腐蚀。





铜的起源

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、式具和其他器皿,铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。

中国使用铜的历史年代久远。大约在六、七千年以前中国人的祖先就发现并开始使用铜。1973年陕西临潼姜寨遗址曾出土一件半圆型残铜片,经鉴定为黄铜。1975年甘肃东乡林家马家窑文化遗址(约公元前3000左右)出土一件青铜刀,这是目前在中国发现的最早的青铜器,是中国进入青铜时代的证明。相对西亚、南亚及北非于距今约6500年前先后进入青铜时代而言,中国青铜时代的到来较晚。中国存在一个铜器与石器并用时代,年代距今约为5500~4500年。中国在此基础上发明青铜合金,与世界青铜器发展模式相同。

越王勾践剑

小知识

1965年冬天,出土于湖北省荆州市江陵县望山楚墓群中的国家一级文物——越王勾践剑,属青铜剑,是春秋晚期越国青铜器。





铜资源的世界分布

世界铜资源主要集中在智利、澳大利亚、美国、赞比亚、俄罗斯和秘鲁等国。其中,智利是世界上铜资源最丰富的国家,其铜金属储量约占世界总储量的29.86%。同时,智利是全球最大铜产国和出口国。





铜的冶炼

铜的冶炼方法可分为两类:火法冶炼和湿法冶炼。

世界上精铜产量的85%以上是用火法冶炼从硫化铜精矿和再生铜中回收的,湿法冶炼生产的精铜只占15%左右。

火法冶炼


火法冶炼是指在高温下应用冶炼炉把铜精矿中的大量脉石分离开,脱除各种杂质,提取纯金属铜的最古老、最常用的方法。火法炼铜通过熔融冶炼和电解精炼生产出阴极铜,也即电解铜,一般适于高品位的硫化铜精矿。火法炼铜所采用的步骤有:熔炼、吹炼、火法精炼和电解精炼。

选矿(铜矿石-铜精矿):铜矿石经破碎、浮选、烧结、造块成铜精矿。


造硫熔炼(铜精矿—冰铜):主要是使用铜精矿造冰铜熔炼,目的是使铜精矿部分铁氧化,并与脉石、熔剂等造渣除去,产出含铜较高的冰铜(硫化亚铜+硫化亚铁)。


冰铜吹炼(冰铜—粗铜):将冰铜进一步氧化、造渣脱除冰铜中的铁和硫,生产粗铜。其外表粗糙含气孔,由此得名,又称'泡铜'。


火法精炼(粗铜—阳极铜):将粗铜通过氧化造渣进一步脱除杂质元素,生产阳极铜。


电解精炼(阳极铜—阴极铜):通过引入直流电,阳极铜溶解,在阴极析出纯铜,杂质进入阳极泥或电解液,从而实现铜和杂质的分离,产出阴极铜。

铜的电解提纯:阳极板(含铜99%)预先制成厚板作为阳极,纯铜制成薄片作阴极(或是不锈钢做成的永久阴极),以硫酸(H2SO4)和硫酸铜(CuSO4)的混和液作为电解液。通电后,铜从阳极溶解成铜离子(Cu)向阴极移动,到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜(亦称电解铜)。粗铜中杂质如比铜活泼的铁和锌等会随铜一起溶解为离子(Zn和Fe)。由于这些离子与铜离子相比不易析出,所以电解时只要适当调节电位差即可避免这些离子在阳极上析出。比铜不活泼的杂质如金和银等沉积在电解槽的底部。 这样生产出来的铜板,称为“电解铜”,可以用来制作电气产品。沉淀在电解槽底部的称为“阳极泥”,里面富含金银,是十分贵重的,取出再加工有极高的经济价值。

铜的电解提纯原理图

火法冶炼步骤分解

小知识

铜矿石(含铜百分之几或千分之几);铜精矿(含铜20-30%);冰铜或铜锍(含铜40-70%);粗铜(含铜98-99%);阳极铜(含铜≥99%);电解铜(含铜≥99.95%)

粗铜——铜阳极板——电解提纯

湿法冶炼


湿法冶炼是用溶剂浸出铜矿石或铜精矿使铜进入溶液,然后从经过净化处理后的含铜溶液中回收铜的方法。主要用于处理低品位铜矿石、氧化铜矿和一些复杂的铜矿石。

湿法冶炼工艺过程主要包括四个步骤:浸出、萃取、反萃取、金属制备(电积或置换)。氧化矿可以直接进行浸出,低品位氧化矿采用堆浸,富矿采用槽浸。硫化矿在一般情况下需要先焙烧后再浸出,也可在高压下直接浸出。浸出过程常用的溶剂有硫酸、氨、硫酸高铁溶液等。

虽然目前湿法炼铜在铜生产中所占比重不大,但从今后资源发展趋势看,随着矿石逐渐贫化,氧化矿、低品位难选矿石和多金属复杂铜矿的利用日益增多,湿法炼铜将成为处理这些原料的有效途径。

湿法冶炼步骤分解





火法冶炼与湿法冶炼工艺比较





铜的应用

电缆、机械制造

铜是与人类关系非常密切的有色金属,被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域,在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。

铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大,占总消费量一半以上。用于各种电缆和导线,电机和变压器的绕阻,开关以及印刷线路板等。

在机械和运输车辆制造中用于制造工业阀门和配件、仪表、滑动轴承、模具、热交换器和泵等。

在化学工业中广泛应用于制造真空器、蒸馏锅、酿造锅等。

在国防工业中,用以制造子弹、炮弹、枪炮零件等,每生产100万发子弹,需用铜13-14吨。

在建筑工业中,用做各种管道、管道配件、装饰器件等。

(网络)

版权说明:

感谢每一位作者的辛苦付出与创作,平台均在文章开头或结尾备注来源。如转载涉及版权等问题,请发送消息至公号后台与我们联系,我们将在第一时间处理,非常感谢!

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
电解铜冶炼方式【含表】
铜冶炼工艺简述:做铜期货现货必看资料,推荐收藏
铜的化学性质
开采铜矿与冶炼铜的上市公司一览
中国再生铜产业2014年状况分析及2015年预测
金属铜的产业链
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服