一．銅的自然屬性

      銅是人類(lèi)最早發(fā)現的古老金屬之一，早在三千多年前人類(lèi)就開(kāi)始使用銅。自然界中的銅分為自然銅、氧化銅礦和硫化銅礦。自然銅及氧化銅的儲量少，現在世界上80%以上的銅是從硫化銅礦精煉出來(lái)的，這種礦石含銅量極低，一般在2-3%左右。金屬銅，元素符號CU，原子量63.54,比重8.92，熔點(diǎn)1083Co。純銅呈淺玫瑰色或淡紅色。銅具有許多可貴的物理化學(xué)特性，例如其熱導率都很高，化學(xué)穩定性強，抗張強度大，易熔接，且抗蝕性、可塑性、延展性。純銅可拉成很細的銅絲，制成很薄的銅箔。
      銅能與鋅、錫、鉛、錳、鈷、鎳、鋁、鐵等金屬形成合金，形成的合金主要分成三類(lèi)：黃銅是銅鋅合金，青銅是銅錫合金，白銅是銅鈷鎳合金。
      純銅是一種堅韌、柔軟、富有延展性的紫紅色而有光澤的金屬，1克的銅可以拉成3000米長(cháng)的細絲，或壓成10多平方米幾乎透明的銅箔。純銅的導電性和導熱性很高，僅次于銀，但比銀要便宜得多。
      銅的顏色很像金，但發(fā)紅，銅離子的顏色為藍色。有劇毒，不過(guò)，用特定加工法加工的銅沒(méi)有毒。
      銅在干燥空氣中安定，可保持金屬光澤。但在潮濕空氣中，表面會(huì )生成一層銅綠（堿式碳酸銅），保護內層的銅不再被氧化。

二．銅的冶煉

      含銅的礦物比較多見(jiàn)，大多具有鮮艷而引人注目的顏色，例如：金黃色的黃銅礦CuFeS2，鮮綠色的孔雀石CuCO3Cu(OH)2，深藍色的石青2CuCO3Cu(OH)2，赤銅礦Cu2O，輝銅礦Cu2S等，把這些礦石在空氣中焙燒后形成氧化銅CuO，再用碳還原，就得到金屬銅。另外，斑銅礦也是很常見(jiàn)的銅礦石。
      從銅礦中開(kāi)采出來(lái)的銅礦石，經(jīng)過(guò)選礦成為含銅品位較高的銅精礦或者說(shuō)是銅礦砂，銅精礦需要經(jīng)過(guò)冶煉提成,才能成為精銅及銅制品。

銅礦石的加工
      工業(yè)上使用的銅有電解銅（含銅99.9％～99.95％）和精銅（含銅99.0％～99.7％）兩種。前者用于電器工業(yè)上，用于制造特種合金、金屬絲及電線(xiàn)。后者用于制造其他合金、銅管、銅板、軸等。
銅礦石的分類(lèi)及屬性：
煉銅的原料是銅礦石。銅礦石可分為三類(lèi)：
·硫化礦-----如黃銅礦(CuFeS2)、斑銅礦(Cu5FeS4)和輝銅礦(Cu2S)等。
·氧化礦-----如赤銅礦(Cu2O)、孔雀石[CuCO3Cu(OH)2]、藍銅礦[2CuCO3Cu(OH)2]、硅孔雀石(CuSiO32H2O)等。
·自然銅-----銅礦石中銅的含量在1％左右（0.5％～3％）的便有開(kāi)采價(jià)值，因為采用浮選法可以把礦石中一部分脈石等雜質(zhì)除去，而得到含銅量較高（8％～35％）的精礦砂。
銅礦石的冶煉過(guò)程：
      從銅礦石冶煉銅的過(guò)程比較復雜。以黃銅礦為例，首先把精礦砂、熔劑（石灰石、砂等）和燃料（焦炭、木炭或無(wú)煙煤）混合，投入“密閉”鼓風(fēng)爐中，在1000℃左右進(jìn)行熔煉。于是礦石中一部分硫成為SO2（用于制硫酸），大部分的砷、銻等雜質(zhì)成為AS2O3、Sb2O3等揮發(fā)性物質(zhì)而被除去：2CuFeS2＋O2=Cu2S＋2FeS＋SO2↑。一部分鐵的硫化物轉變?yōu)檠趸铮?FeS＋3O2=2FeO＋2SO2↑。Cu2S跟剩余的FeS等便熔融在一起而形成“冰銅”（主要由Cu2S和FeS互相溶解形成的，它的含銅率在20％～50％之間，含硫率在23％～27％之間），FeO跟SiO2形成熔渣：FeO＋SiO2=FeSiO3。熔渣浮在熔融冰銅的上面，容易分離，借以除去一部分雜質(zhì)。然后把冰銅移入轉爐中，加入熔劑（石英砂）后鼓入空氣進(jìn)行吹煉（1100～1300℃）。由于鐵比銅對氧有較大的親和力，而銅比鐵對硫有較大的親和力，因此冰銅中的FeS先轉變?yōu)镕eO，跟熔劑結合成渣，而后Cu2S才轉變?yōu)镃u2O，Cu2O跟Cu2S反應生成粗銅（含銅量約為98.5％）。2Cu2S＋3O2=2Cu2O＋2SO2↑，2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑，再把粗銅移入反射爐，加入熔劑（石英砂），通入空氣，使粗銅中的雜質(zhì)氧化，跟熔劑形成爐渣而除去。在雜質(zhì)除到一定程度后，再?lài)娙胫赜?，由重油燃燒產(chǎn)生的一氧化碳等還原性氣體使氧化亞銅在高溫下還原為銅。得到的精銅約含銅99.7％。
銅的冶煉工藝
      銅治金技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(cháng)的過(guò)程，但至今銅的冶煉仍以火法治煉為主，其產(chǎn)量約占世界銅總產(chǎn)量的85%，現代濕法冶煉的技術(shù)正在逐步推廣，濕法冶煉的推出使銅的冶煉成本大大降低。 火法冶煉與濕法冶煉（SX－EX）。
火法煉銅:
      通過(guò)熔融冶煉和電解精火煉生產(chǎn)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(guò)選礦提高到20－30％，作為銅精礦，在密閉鼓風(fēng)爐、反射爐、電爐或閃速爐進(jìn)行造锍熔煉，產(chǎn)出的熔锍(冰銅)接著(zhù)送入轉爐進(jìn)行吹煉成粗銅，再在另一種反射爐內經(jīng)過(guò)氧化精煉脫雜，或鑄成陽(yáng)極板進(jìn)行電解，獲得品位高達99.9％的電解銅。該流程簡(jiǎn)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(lái)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(dòng)化發(fā)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(lái)自舊設備和舊機器，廢棄的樓房和地下管道；新廢銅來(lái)自加工廠(chǎng)棄掉的銅屑(銅材的產(chǎn)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(xiàn)）:含銅物料（舊馬達、電路板）；由廢銅和其他類(lèi)似材料生產(chǎn)出的銅，也稱(chēng)為再生銅。
濕法煉銅:
      一船適于低品位的氧化銅，生產(chǎn)出的精銅稱(chēng)為電積銅。 現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(shù)正在逐步推廣，預計本世紀末可達總產(chǎn)量的20%，濕法冶煉的推出使銅的冶煉成本大大降低。

火法和濕法兩種工藝的特點(diǎn) 比較火法和濕法兩種銅的生產(chǎn)工藝，有如下特點(diǎn)：
（1）后者的冶煉設備更簡(jiǎn)單，但雜質(zhì)含量較高，是前者的有益補充。
（2）后者有局限性，受制于礦石的品位及類(lèi)型。
（3）前者的成本要比后者高。
      可見(jiàn)，濕法冶煉技術(shù)具有相當大的優(yōu)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(guò)通過(guò)技術(shù)改良，這幾年已經(jīng)有越來(lái)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(shù)的提高及應用的推廣，降低了銅的生產(chǎn)成本，提高了銅礦產(chǎn)能，短期內增加了社會(huì )資源供給，造成社會(huì )總供給的相對過(guò)剩，對價(jià)格有拉動(dòng)作用。