铜矿综述

铜及铜精矿简介

铜是人类最早发现和使用的金属之一，紫红色，比重8.89，溶点1083.4℃。铜及其合金由于导电率和热导率好，抗腐蚀能力强，易加工，抗拉强度和疲劳强度好而被广泛应用，在金属材料消费中仅次于钢铁和铝，成为国计民生和国防工程乃至高新技术领域中不可缺少的基础材料和战略物资。在电气工业、机械工业、化学工业、国防工业等部门具有广泛的用途。

矿物原料特点

铜是一种典型的亲硫元素，在自然界中主要形成硫化物，只有在强氧化条件下形成氧化物，在还原条件下可形成自然铜。目前，在地壳上已发现铜矿物和含铜矿物约计250多种，主要是硫化物及其类似的化合物和铜的氧化物、自然铜以及铜的硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐类等矿物。其中，能够适合目前选冶条件可作为工业矿物原料的有16种。即自然元素：自然铜（含铜近100%）；铜的硫化物：黄铜矿（含铜34.6%，括号指铜含量，下同）、斑铜矿（63.3%）、辉铜矿（79.9%）、铜蓝（66.5%）、方黄铜矿（23.4%）、黝铜矿（46.75）、砷黝铜矿（52.7%）、硫砷铜矿（48.4%）；铜的氧化物：赤铜矿（88.8%）、黑铜矿（79.9%）；铜的硫酸盐、碳酸盐和硅酸盐矿物：孔雀石（57.5%）、蓝铜矿（55.3%）、硅孔雀石（36.2%）、水胆矾（56.2%）、氯铜矿（59.2）。

当前，我国选冶铜矿物原料主要是黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、孔雀石等。按选冶技术条件，将铜矿石以氧化铜和硫化铜的比例划出三个自然类型。即硫化矿石，含氧化铜小于10%；氧化矿石，含氧化铜大于30%；混合矿石，含氧化铜10%-30%。

我国铜矿物原料具有以下特点：

１)适合选冶生产的铜矿物原料，赋存于多种矿床类型。其中，具有重要开采价值的矿床类型：岩浆型铜镍硫化物矿床、斑岩型铜矿床、夕卡岩型铜和多金属矿床、热液脉型铜矿床、火山-沉积块状硫化物型铜矿床、沉积型层状矿床等等。

２）矿石结构构造复杂，嵌布粒度不均，多为不均匀浸染粒度矿石，甚至有不少矿物组合、组构嵌布细微，成分复杂，难选矿石较多。

３）矿石化学成分多样，伴生、共生多种有益有害组分，选冶工艺条件复杂。目前，开发的矿区多数是综合性的铜矿床，共伴生多种有益有害元素。通过综合开采，综合利用，可变害为益，变废为宝

我国铜矿资源及其分布

截至2007年，我国共查明铜矿区1248个，其中大型矿区37个。著名的大

型铜矿有西藏玉龙铜矿、江西德兴铜矿及近年来新发现的云南普朗铜矿。全国累

计查明资源储量(铜金属)8531万吨。

但我国铜矿资源分布却很不均匀，主要分布在西南三江、长江中下游、东南

沿海、秦祁昆成矿带以及辽吉黑东部、西藏冈底斯成矿带，即我国江西、云南、

湖北、西藏、甘肃、安徽、山西、黑龙江等省，这几省的基础储量约占全国总基

础储量的76.02%。我国铜资源储量及分布情况可参见表1-1。

同时，我国铜资源又相对紧缺的国家，根据对矿产资源的预测和目前的开发

速度，到2020年，铜资源将严重短缺[2]，且我国铜矿富矿少、贫矿多，矿石品

位普遍偏低，同时还存在大量的难处理低品位氧化铜矿(氧化铜矿中的铜约占铜

总储量的20%)，并且随着铜矿石开采品位的逐年下降，难处理矿石还在不断增加。如果这部分铜矿资源不能加以合理利用的话，势必造成资源的浪费。

表1-1 中国铜资源的储量及分布（截至2005年底；单位：万吨）

地区矿区数储量基础储量占全国基础储量%江西49514.55794.8026.79

云南152168.88321.1410.82

湖北85150.87237.678.01

西藏647.29220.497.43

甘肃45163.51200.14 6.75

安徽47126.95195.65 6.59

山西26123.92163.72 5.52

黑龙江1989.59121.96 4.11

矿石工业要求

从铜矿石中提炼的铜金属，根据采、选、冶技术工艺水平，对铜矿物原料提

出一定的工业要求，见表3.7.1。

当铜矿床的伴生组分达到表3.7.2所列的含量要求时，则要求取样分析做出

综合评价。

对于铜品位低于５％的矿石要用选矿方法富集成铜精矿。１９９７年国家颁布的有色金属行业标准（ＹＳ／Ｔ３１８-１９９７）将铜精矿产品分为四个品级：

一级品Ｃｕ含量不小于３０％，杂质含量（不大于）：Ａｓ０.０５％，Ｐｂ＋Ｚｎ２％，ＭｇＯ１％，Ｂｉ０.０５％。

二级品Ｃｕ含量不小于２５％，杂质含量（不大于）：Ａｓ０.２％，Ｐｂ＋Ｚｎ５％，ＭｇＯ３％，Ｂｉ０.２％。

三级品Ｃｕ含量不小于２０％，杂质含量（不大于）：Ａｓ０.３％，Ｐｂ＋Ｚｎ８％，ＭｇＯ４％，Ｂｉ０.３％。

四级品Ｃｕ含量不小于１３％，杂质含量（不大于）：Ａｓ０.４％，Ｐｂ＋Ｚｎ１２％，ＭｇＯ５％，Ｂｉ０.５％。

铜矿的用途

铜是人类最早使用的金属。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。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物存在。铜矿物与其他矿物聚合成铜矿石，开采出来的铜矿石，经过选矿而成为含铜品位较高的铜精矿。

一、性能

铜具有良好的导电性、导热性、耐腐蚀性和延展性等物理化学特性。导电性能和导热性能仅次于银，纯铜可拉成很细的铜丝，制成很薄的铜箔。纯铜的新鲜断面是玫瑰红色的，但表面形成氧化铜膜后，外观呈紫红色，故常称紫铜。

铜除了纯铜外，铜可以与锡、锌、镍等金属化合成具有不同特点的合金，即青铜、黄铜和白铜。在纯铜(99.99%)中加入锌，则称黄铜，如含铜量80%，含锌量20%的普通黄铜管用于发电厂的冷凝器和汽车散热器上；加入镍称为白铜，剩下的都称为青铜，除了锌和镍以外，加入其它金属元素的所有铜合金均称做青铜，