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铜和铜的采冶
作者:佚名 来源:铜陵新闻网 点击:

    铜是人类最早发现和使用的金属。在金属种类划分上除铁及铁基合金外的金属,统称为有色金属,铜属有色金属,符号为Cu, 原子序数29,比重8.2~8.9。固体铜为赤红到瑰红色,液体铜为绿色,熔点是1083.4℃,沸点在2310℃,在一般熔炼过程中极难挥发。铜的导电性仅次于银。铜的氧化物有氧化铜和氧化亚铜;铜的硫化物有硫化铜和硫化亚铜。

    铜能与许多元素组成合金。合金的结构决定于组成合金的组分间相互作用的特征,以改变金属的机械、物理、化学性质。铜合金的成份、比例发生变化,不仅从属性能以生了变化,而且颜色也会发生变化。一般地来讲,铜可以分为红铜、青铜,黄铜、白铜。红铜是自然铜,青铜是铜锡合金,黄铜是铜锌合金,白铜是铜镍合金,如此等等,合金名称种类繁多。而且,铜还可以与非金属合金。

    纯铜的性质柔软,有高度的展性和延性。铜合金加工材领域非常广,如板材、带材、箔材、管材、棒材,线材,排材,粉材、双金属复合加工材等,多品种多规格产品举不胜举。这些铜及合金加工材,广泛用于国民经济各个领域。铜对人类社会的文明进步,不管是过去,还是将来,作用都是十分巨大的。

    古人提取铜实则不易,就是科学高度发达的今天,提取铜也照样不易。

    最原始的冶铜是十分艰难的。古人炼铜没有现代的采选冶阶段分明的技术,而是采选冶一体化。首先是识别铜矿,那铜矿石又无法破碎,就用火烤,烧至炽热后,再用冷水泼于矿石上,使其裂碎,这样得到了碎矿。再将碎矿置于炉中,用柴炭烧化,排除浮渣,再烧化,再排渣,这样,循环多次,使其铜不断富集,据《天工开物》记载“凡铜供世用,出山与出炉只有赤铜。以炉甘石或倭铅参和,转色为黄铜;以砒霜等药炼制为白铜;矾、硝等药物炼制为青铜;广锡参和为响铜;倭铅和写为铸铜。初质为一味红铜而已。”由此可见,我国古代早已掌握了铜的提取和铜合金技术。更为可贵的是:掌握了铜与非金属的合金技术。古代的黄铜、青铜、白铜,大部分都是非金属合金,与现在意义的铜合金是不一样的。

    当代人是怎样提取铜的呢?首先要以坑采露采的方式开采铜矿石,将铜矿石磨碎,再将矿石粉经过搅拌,加进提取药剂,用浮选法将铜精矿提取出来。铜陵矿石铜品位平均在l%左右,经过浮选,铜品位可达到20%左右。再将铜精砂运到冶炼厂去冶炼铜,在上世纪五十年代初期,铜陵是采用烧结—熔炉—转炉工艺提取铜的。这种提铜术是中国人自己发明创造的。即将铜精砂和上石炭等原料,把铜精砂烧成烧结块,再将烧结块转运到熔炉加上焦炭燃烧,使其溶化。烧结块溶化后,在沉淀池中沉淀,因为渣质与铜的比重不同,一部分浮渣由前床排出,使铜纯度进一步提高,此时得到硫化铜,也即冰铜。再将冰铜送到卧式转炉中提炼。转炉炼铜是不需要任何加热的,它是靠铜液中硫的自热反应。一炉铜提炼时间在5—6小时,通常要经过两个周期,第一周期为造渣期,使铜更纯,第二周期为脱硫期,这样就得到含铜量在99.3%以上的粗铜。

    粗铜浇铸成块,再经反射炉熔化,浇铸成阳极板,电解提纯,电解铜的纯度在99,99%上。电解铜是所有铜加工、铜制品的原材料,可以加工成板、杆、棒、带、箔、线、管、粉等多种型材也用于与其他元素组成合金。

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