铜-有色金属的佼佼者
文章来源: 发布时间:2005-12-10 【字号: 小中大 】
被最早被人类利用的金属 名称来源于拉丁语cuprum-塞浦路斯的金属 比其它金属具有更多有用的特性 具有眩目的光泽和与众不同的色彩,被称为“Red Metal(红色金属)” 从自然铜到化合物,具有众多的赋存形式 具有良好的延展性,适于各种加工 与多种金属形成合金 具有极好的导电性和导热性
铜的历史及其利用
自然铜的发现至少已有10000年的历史,而铜被人类利用的历史至少也有7000余年。最早的铜的开采地主要是地中海中部的塞浦路斯岛,因此,铜的英文单词“Copper”来源于拉丁文“cuprum”,意思是塞浦路斯的金属。
铜和金一样,由于其与众不同的颜色和易于加工的特性,长期以来作为硬通货流通,可能的时间范围大约从石器时代一直到近现代。目前所知的最早的铜器大约是公元前4500年在中东发现的巫师所用的铜制敲打物,而几乎在同时,铜制武器和装饰物在苏萨的废墟(伊朗西部古代遗址,古埃及Elam王国的首都)中发现。可见,古代人类对铜的利用是相当早的,而且从现在所发现的铜器的精美程度分析,古代人类已掌握了高超的冶炼和加工技术。
在现代工业社会中,铜是仅次于钢铁和铝的用量最多的金属。铜的利用已深入到千家万户,是现代人类生产活动中一个至关重要的部分,从普通家庭的生活用品到最尖端的宇航技术,铜都是不可或缺的。据统计,一座2200英尺的建筑需要450磅的铜,一辆汽车需要50-80磅的铜,一架波音727飞机需要9000磅的铜。
铜的基本性质
铜位于元素周期表的第四周期IB族,原子序数29,原子量63.54。铜在自然界有2个稳定同位素,63Cu(68.94%)和65Cu(31.06%)。
铜在自然界主要呈硫化物和含硫盐矿物。铜的工业矿物主要有自然铜、辉铜矿、铜蓝、黄铜矿、黝铜矿、斑铜矿、赤铜矿、孔雀石等。
铜的主要工业矿物
斑铜矿(Bornite)
晶体呈立方体、八面体或十二面体,常呈致密块状或粒状。铜红色、棕铜色,风化面呈特征的蓝色、紫色和红色斑状锖色。条痕灰黑色。不透明,金属光泽。
斑铜矿 黄铜矿
黄铜矿(Chalcopyrite)
最重要的铜矿物之一。晶体呈假四面体,常呈双晶,晶面上有条纹。一般以致密块状、肾状或葡萄状集合体产出。特征的黄铜色,条痕绿黑色。不透明,金属光泽。
自然铜(Native Copper)
很少形成晶体,若形成晶体则呈立方体、八面体或十二面体。常呈树枝状或块状集合体产出。铜的新鲜面呈铜红色或浅玫瑰色,氧化后呈棕黑色,条痕铜红色。不透明,金属光泽。
成因 :要产于硫化铜矿脉的转化。
自然铜
辉铜矿(Chalcosine)
晶体呈假六方柱状双晶产出,但非常罕见,也以短柱状或板状产出,最常见的是块状集合体。颜色和条痕都是深灰色。不透明,金属光泽。
辉铜矿 黝铜矿
黝铜矿(Tetrahedrite)
晶体呈四面体,其英文名字即得自于此。常呈双晶,并有三角形晶面。还以粒状、块状和致密状集合体产出。颜色灰色到黑色,条痕从黑色、棕色到红色不等。不透明,金属光泽。
铜蓝(Covellite)
晶体呈六方薄板状,不过块状叶片状集合体更常见。颜色为靛蓝色,常带一些紫色晕彩。条痕从灰色到黑色。不透明,半金属光泽到暗淡光泽。裂开以后,完全解理成柔软的薄片。形成于铜矿床的氧化带。
铜蓝 赤铜矿
赤铜矿(Cuprite)
晶体呈八面体、立方体和十二面体,双晶现象不常见。颜色红色,条痕棕红色。半透明到透明,金刚光泽、半金属光泽或土状光泽。
世界上铜矿床的分布
铜矿床的分布十分广泛,在美洲、非洲、欧洲、亚洲和大洋洲分布着约150多个铜矿床。据20世纪90年代初的统计,全球铜的金属储量大于500万吨的铜矿床有51个。以南、北美洲最多,其次是非洲和欧洲,再次是亚洲和大洋州。据美国矿业局1990年统计,全球铜资源量约23亿吨,其中智利、美国、原苏联、澳大利亚、赞比亚、秘鲁、加拿大、中国、菲律宾、波兰等数十个国家的铜金属储量合计为3.36亿吨。铜的开采量据1995年的统计,全球铜生产量为980万吨,其中智利最多,占总产量的28.7%,中国占总产量的4.3%。
智利的丘基卡马诺铜矿床, 中国的德兴铜矿
世界上最大的铜矿床,储量约6935万吨。 中国最大的已开采的铜矿床,铜储量约500万吨
铜矿床的分类和形成
世界上绝大部分的铜主要来自于三个类型的铜矿床:
1、斑岩型铜矿床
斑岩型铜矿床主要与火成岩有关,由于这一类火成岩具有“斑状结构”,因此将与这类火成岩有关的铜矿床称为“斑岩型铜矿床”。斑岩型铜矿床的形成与中深成的火山岩侵入有关,象闪长岩和花岗闪长岩。岩浆的
侵入导致了围岩蚀变,沿侵入岩体的中心,不同的围岩蚀变呈环带分布。铜矿体一般产在侵入岩体的内部或与围岩的接触带上。铜的来源一般是随着岩浆的上侵,从深部被岩浆携带上来。这一类矿床的主要原生矿物是黄铜矿和斑铜矿,规模一般较大,但品位较低,一般为0.5%左右。
2、层状铜矿床
这类铜矿床的形成与沉积岩有关,矿体的产状一般是层状、似层状或透镜状,与岩层产状较为一致。铜的来源主要是来自与沉积岩。热水溶液汲取了岩层中的铜,使岩层中的铜变成可溶解的铜离子,随着热水溶液的迁移,在适当的地方,通过硫的还原作用,铜离子与还原态的硫结合形成各种矿物而沉淀下来,形成铜矿床。这类铜矿床是仅次于斑岩型铜矿床的重要的铜矿床类型,具有很高的铜品位,因此具有重要的经济价值。
3、海相火山岩型块状硫化物矿床
这类矿床的形成与海底火山喷发沉积作用有关。铜的来源可能是海底火山喷发作用从深部携带上来,但也可能是岩浆流体与加热的海水淋滤围岩中的铜,使铜重新发生富集而形成铜矿床。这一类矿床一般又可分为几类:锌-铜型,铅-锌-铜型,铜-黄铁矿型等。
除了以上的类型外,还有若干类型,如铜镍硫化物型、矽卡岩型、脉型、自然铜型等,相比前三种类型,一般规模较小。
|