铜的基本知识.doc
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铜 第一部分:铜的基本知识介绍 一、铜的发展史 铜是一种传统而又现代的重要金属材料。在人类使用的所有材料中,铜对人类文明的影响最显著。从人类文明的初期直到当今进入公元第三个千年,铜对于社会的不断进步业已做出并将继续做出重大贡献。 铜是人类最早认识和使用的金属,也是人类用以制造工具的第一种金属。考古资料证实,远在一万年以前,在西亚就用铜来制作装饰件等物品。古埃及人在象形文字中,用带圈的十字架表示铜,含义是“永恒的生命”,赞誉了它经久耐用和可以重复再生使用的特性。人类从居无所定到定居,以及到从事农业生产和饲养牲畜,一直在使用铜。随着铜在生产和生活中的日益广泛应用,人类文明从石器时代步入了铜器时代。据记载,在阿纳托尼亚发现了公元前5000多年前人类社会最早的铜器,公元前 3000-4000年,西班牙韦尔瓦地区的工匠们就在提炼铜。在中东地区的西奈荒漠中出土了公元前3500年前的最早的铜炉。在埃及,公元前2750年的基厄普斯金字塔内发现了铜水管,说明当时铜在工程上已得到重要应用。约在公元前2500年,发现了铜与锡形成的合金,生产出比纯铜更坚硬耐用的青铜器和青铜工具,进入了青铜器时代。公元前一世纪罗马人开始使用铜与锌的合金——黄铜,扩大了铜合金的品种和应用范围。 在中国,4000多年前的夏禹时代就有了青铜器。距今3000-3500年的商、周年代达到了鼎盛时期。青铜器的种类、数量和制造水平远远超过了世界其它地区的任何文明。它们充分展现了中国古代社会的发达程度和中华民族先辈的高度智慧。例如,铸钟技术起源于当时的中国,从设计到制作工艺都很精细,反映了当时社会发展的水平。此后,该技术逐步传入西方,最后到达英国。英国的考古发现,铸钟出现在公元1000年左右。同时,中国也是使用金属货币最早的国家,而金属货币中,历代又以铜币为主。所以,中国古代的货币史,实际上就是铜币史。 18世纪末和19世纪初发现了电和磁,利用了铜的优异导电性能,使电的应用得以实现,促进了工业革命,并推动铜进入了一个新纪元。 随着人类社会向电气化、自动化、信息化和网络化的方向迈进,铜在生产建设、人民生活以及高新技术上的重要作用日益明显。当前微电子工业中“铜芯片”革命的兴起,以及采用xDSL (数字用户专线)技术使标准铜电话线同时运载高速数据得以实现,就是很好的例证。确实,铜不仅是一种传统的非常有用的金属,而且还是重要的现代高新技术材料。 二、铜的自然属性及特性 1、铜的自然属性 金属铜,元素符号Cu,原子量63.54,比重8.92,熔点1083℃。纯铜呈浅玫瑰色或淡红色,表面形成氧化铜膜后,外观呈紫铜色。铜具有许多可贵的物理化学特性,例如其热导率和电导率都很高,化学稳定性强,抗张强度大,易熔接,具抗蚀性、可塑性、延展性。纯铜可拉成很细的铜丝,制成很薄的铜箔。能与锌、锡、铅、锰、钴、镍、铝、铁等金属形成合金。 铜冶炼技术的发展经历了漫长的过程,但至今铜的冶炼仍以火法冶炼为主,其产量约占世界铜总产量的85%。 1)火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石,通过选矿提高到20一30%,作为铜精矿,在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造梳熔炼,产出的熔梳(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜,再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂,或铸成阳极板进行电解,获得品位高达99.9%的电解铜。该流程简短、适应性强,铜的回收率可达95%,但因矿石中的硫在造铣和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出,不易回收,易造成污染。近年来出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等、火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。 2)现代湿法冶炼有硫酸化焙烧--->浸出--->电积,浸出--->萃取--->电积,细菌浸出等法,适于低品位复矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。湿法冶炼技术正在逐步推广,预计本世纪末可达总产量的20%,湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。 2、铜的特性 优良的合金化特性 铜 良导体 无磁性 塑性好 易加工 易切削成型 优良的导热体 经久耐用可以再生 耐腐蚀性强 重要的营养素和抑菌作用 铜的简要特性示于上图 铜与金和银在元素周期表中同属一族,因而具有与贵金属相似的优异物理和化学性能。它塑性好、易加工、耐腐蚀、无磁性、美观耐用。特别是,铜的导电和导热性除略逊于银以外,是所有金属中最好的。由于银比较昂贵,因而铜是被广泛应用的最佳导电体和导热体。工程上,把退火纯铜的导电性规定为100%,其它材料与它对比进行标定,称为IACS值(国际退火铜标准值)。因为铜的导电性对微量杂质 很敏感,所以在生产上可以用IACS值作为铜纯度的一个指标。高纯铜的IACS值可达 101.5%。高纯铝(99.996%)和工业纯铝(99.5%)的IACS值分别为64.94%和 59%。也就是说,在电气工程应用中,铜材的导电性比铝材高35%以上。 铜能与其它许多金属形成合金。例如,铜与锌的合金称为黄铜,铜与镍的合金称为白铜,铜与铝、锡等元素形成的合金称为青铜等等。铜中加入合金元素,可以提高其强度、硬度、弹性、易切削性、耐磨性以及抗腐蚀等方面的性能,用以满足不同的使用要求。 冶炼厂和精炼厂 废品回收 半成品加工厂 加工厂 消费者 3、铜的再生性能 在所有金属中,铜的再生性能最好。废铜是铜工业的一个重要原料来源。在1997年世界铜消费量中,有37%来自再生铜。 铜的再生流程如左图所示。 废铜按其来源有两类。一类是新废铜,它是铜工业生产过程中产生的废料。另 一类是旧废铜,它是使用后被废弃的物品。铜和铜基材料,不论处于裸露状态,还是被包在最终产品里,在产品寿命周期的各个阶段都可回收再生。一般来说,用于再生的废铜中新废铜占一半以上。 实际上所有的废铜都可以再生。再生工艺很简单。首先把收集的废铜进行分拣。没有受污染的废铜或成分相同的铜合金,可以回炉熔化后直接利用;被严重污染的废铜要进一步精炼处理去除杂质;对于相互混杂的铜合金废料,则需熔化后进行成分调整。通过这样的再生处理,铜的物理和化学性质不受损害,使它得到完全的更新。 由于废铜可以再生,从而有较高的价值。例如,清洁的1级废铜的价格可以达到新精炼铜价格的90%以上;黄铜新废料的价格也可达到相应黄铜价格的80%以上。 对于铜制品厂,由于能够收回生产过程中铜废料的价值,可使成本显著降低。 某些国家对铜的需求在很大程度上要依靠再生铜来满足国内需要。例如,美国的铜消费量居世界首位,在1976到1996年的20年间,由废铜再生提供的铜占每年铜消费量的比例在44%至54.7%。在欧洲,铜矿资源缺乏,除大量进口铜精矿外,还要依赖废铜作重要补充。据统计,1997年再生铜占总原料的42.6%。其中废铜直接利用的为22.4%,经再次精炼的为20.2%。 从矿石开采到生产出精铜,需要经历许多耗能的生产过程,能量消费大。用废铜回收生产铜,不但经济而且节能,与原生铜的生产相比可以节能80-90%。铜的再生利用不但可以有效地利用自然资源,而且有利于环境保护。影响铜再生利用的因素很多,主要有:废物收集系统的效率、技术经济因素、产品设计、社会价值以及政府的重视程度等等。对材料的合理设计、使用、再生和废弃,是保持社会可持续发展的重要内容。 4.铜与可持续发展 人类今天如何开发利用它的资源,同时又要保证明天的需要不受危害,这是保持社会可持续发展的一个重要问题。铜和铜合金在人们多姿多彩的生活中有着广泛的应用。它的生产和应用能够连续不断地进行下去,对社会发展十分重要。 铜对于发达国家和发展中国家国民经济的发展壮大起重要作用。采矿、 加工、再生,并生产出大量产品,不但创造了财富,而且提供了就业机会。 这些活动为建设一个国家的基础设施,以及创造贸易和投资机遇,做出了贡献。对于欠发达国家,为了提高生活水平,这是特别重要的。 铜以各种形式和不同的浓度分布在地壳和海洋中,形成了铜的整个资源基础。在当前的技术经济条件下,一般只有当铜矿床的含铜量超过0.5% 时才有开采价值。这个含量会随着铜矿的处理方法和铜的提取技术的改进而降低。经常有关于某个金属“世界储量”的资料。储量指的是在所测定的当时,能够经济地提取这种材料的数量。改进提取技术和工艺,新的勘探发现,贫化以及经济条件的变化,都会引起储量水平发生变化。例如,世界铜的储量在1950年时为9000万吨,到1970和1998年时则分别跃升到 2.8亿吨和3.4亿吨。 铜的优良再生利用特性使它成为一种可以反复利用的资源。据估计,从古至今已开采出约3.5亿吨铜,其中绝大部分仍在不断地反复使用。在铜的消费中再生铜约占40%。铜基产品的使用寿命有很大差异,用于电子设备短到只有几年;在建筑上应用则可以长达超过100年。假设大多数产品的平均寿命是30年,铜的真实回收率则为85%。 总之,通过发现新矿床、技术进步、改进设计以及铜的再生利用等措施,可以不断地满足社会持续发展对铜的需求。此外,各种材料之间的竞争以及供、需原则都会影响材料的经济和有效的使用。铜必将对今后社会的发展不断做出贡献。 三、铜及铜产品分类 1、 按自然界中存在形态分类 自然铜------铜含量在99%以上,但储量极少 氧化铜矿-----为数也不多 硫化铜矿-----含铜量极低,一般在2--3%左右,世界上80%以上的铜是从硫化铜矿精炼出来的。 2、按生产过程分类 铜精矿----冶炼之前选出的含铜量较高的矿石。 粗铜------铜精矿冶炼后的产品,含铜量在95-98%。 纯铜------火炼或电解之后含量达99%以上的铜。火炼可得99-99.9%的纯铜,电解可以使铜的纯度达到99.95-99.99%。 3、按主要合金成份分类 黄铜-----铜锌合金 青铜-----铜锡合金等(除了锌镍外,加入其他元素的合金均称青铜) 白铜-----铜钴镍合金 4、按产品形态分类:铜管、铜棒、铜线、铜板、铜带、铜条、铜箔等 第二部分:铜的应用和消费结构 一、铜的主要用途 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。 二、铜的应用和消费结构 1、应用概貌 人类应用钢己有数千年的历史。墓葬考古发现,早在6000年前的史前时期,埃及人就使用铜器。铜是人类祖先最早应用的金属。它具有许多优异的特性和奇妙的功能,不但为人类社会的进步作出了不可磨灭的贡献;而且随着人类文明的发展不断开发出新的用途。铜既是一个古老的金属,又是一个充满生机和活力的现代工程材料。当前人类步入了丰富多彩的,以电气化和电子信息为特征的,高度文明的社会,为铜的应,用开辟了更为广阔的大地。铜以品种繁多的金属、合金和化合物的形式被人们利用,业已深深地渗入了生产和生活的各个方面,成为人类跨入21世纪取得飞速发展的一个不可缺少的重要金属。在分别介绍铜在各主要工业部门中的应用情况之前,让我们首先从铜的性能、消费结构等诸方面来看一看铜的现代应用状况 1)、铜性能的应用 (饼形公布图)铜和铜合金主要性能的应用比例 为什么要用铜,主要利用它哪些性能?调查的结果示于上图。铜具有优良的导电和导热性,居所有工程金属材料之冠,这是它在当前电气化和电子信息社会中产生举足轻重作用的主要依据。铜还有许多优异的综合性能:它对大气、海水、土壤以及许多化学介质有很强的耐蚀性;它用在结构上刚柔并济,富有弹性,耐摩擦,抗磨损;它具有多彩的外观,是人们钟爱的、古朴典雅的象征。除了上述众多的使用性能外,它还有一系列良好的加工、铸造、焊接、易切削等工艺性能,从而使它获得了经济和广泛的应用。 2)、铜的消费结构 美国的铜消费结构(1983-1988年平均) 中国的铜消费结构(1986-1990年平均) 美国从 1983年到 1988年铜的消费量从201万吨增加到221万吨。六年间铜在各行业应用的平均比例示于上图。可见电气和电子工业消费铜最多。它由1960年的52%上升到1988年的70%。这是和电气化、自动化、信息化及整个社会现代化程度的提高密切相关的。铜在建筑上的应用,在欧美等发达国家中已比较普遍,占有相当大的比例。图中给出我国在1986到1990年的相应时间内,铜的消费结构。由于统计行业的分类方式有所差异,不能把两国直接进行比较。在中国如果把电气、电子、邮电以及轻工中家电产品部分中铜的应用加在一起,作为电气和电子行业来计算,估计在60%左右。与欧美等国相比,我国钢在建筑上的应用,近年来才刚刚起步,存在着巨大的潜在市场。据统计,美国铜在住宅中的应用,每户用量1970年为120公斤,到1996年增加到200公斤。汽车平均每辆用铜,1950年为10公斤,到1996年上升到19公斤,电动汽车则需每辆用铜25到40公斤。 上图示出了世界铜市场在各个建设部门中应用的分配情况: - 房屋建设占48% 包括:管道系统(水,热,气,防火喷淋等) 房屋设施(空调,冰箱等) 建筑装修(屋顶,流槽,装饰等) 通讯线路(声、像、数据等) 电源系统 - 装备生产占 41% 包括:工业装备(电机,变压器等) 交通工具(汽车,铁路,飞机等) 电子器件 轻工业品(家用电器,仪表,工具等) - 基本设施占11% 包括:大型工程(交通设施,石化工业,采冶工业等) 电力事业(输电,配电等) 通信网络 值得注意的是,房屋建设与人们生产水平的提高直接相关,铜在这方面的应用占有最大的比重;特别是我国将住宅建设作为拉动整个国民经济发展的一个重要环节,由此可见,积极推广铜的应用对国计民生的重要作用。 第三部分:铜的市场分布状况 一、国际市场 1、铜的主要产地 从地区分布看,全球铜蕴藏最丰富的地区共有五个:1)、南美洲秘鲁和智利境内的安第斯山脉西麓;2)、美国西部的洛杉矶和大坪谷地区;3)、非洲的刚果和赞比亚;4)、哈萨克斯坦共和国;5)、加拿大东部和中部。 从国家分布看,世界铜资源主要集中在智利、美国、赞比亚、独联体和秘鲁等国。智利是世界上铜资源最丰富的国家,其铜储量约占世界总储量的四分之一,2000年智利铜精矿和精铜的产量分别为460.2万吨和266.8万吨,分别占全世界产量的34.6%和18%,是世界最大的铜生产国和出口国,智利的国营铜业公司(简称Codelco)也是世界上最大的铜企业;美国、日本是主要的精练铜生产国,赞比亚和扎伊尔是非洲中部的主要产铜国,其生产的铜全部用于出口,德国和比利时是利用进口铜精矿和粗铜冶炼铜矿的生产国。此外,秘鲁、加拿大、澳大利亚、巴布亚新几内亚、波兰、前南斯拉夫等也均是重要的产铜国。 2、铜的产量 人类炼铜的历史悠久,但长期以来,由于炼铜方法原始,铜的产量一直很低,17世纪出现现代炼铜法后,铜产量才有明显增加。1928年,世界精铜产量为167万吨。战后世界冶炼工业发展较快,1950年全世界精铜产量只有315万吨,1992年已达到1100万吨。不同年代的生产发展速度不同,50年代铜生产发展速度为年均递增4.7%,60年代年均增速为4.2%,70年代则为2.07%,80年代进一步降为1.5% 。90年代初、中期随着生产成本的不断降低和较高铜价的刺激,铜的产量大幅增长。 2001年全世界年产铜达1534.1万吨,主要生产国和地区的产量分别为:智利288.2万吨,美国179.5万吨,日本142.6万吨,中国142.7万吨,西欧189.4万吨。 3、铜的消费 铜的消费集中在发达工业国。2001年全球消费铜约1461万吨,较2000年下降了3.6%,这是继1985年以来,全球首次出现的铜消费量下降。美国是最大的铜消费国,但其消费量占世界铜消费量的比例呈下降趋势。2001年消费了260万吨,约占18%,其次是中国208万吨,日本118万吨,西欧385.8万吨。从行业看,消费铜最多的八十年代是电气工业部门,九十年代是建筑业。据统计,美国、日本和西欧国家八十年代中期的精铜消费中,电气工业占47.8%,机械制造业占23.8%,建筑业占15.8%,运输业占8.8%,其他占8% 。九十年代后,西方国家铜消费的行业分布发生了巨大变化,以美国为例,98年铜消费中建筑业占41.4%,电器电子产品占26.0%,运输设备12.4%,机械制造11.2%,其他9.0%。 4、铜的进出口 世界主要铜出口国:1)、智利:世界上最大的铜出口国,生产的铜矿石和铜绝大部分出口,主要输往美国、英国、日本等地;2)赞比亚:输往欧共体、美国、日本等,也有部分输往中国;3)、秘鲁:已探明储量居世界第四位,年开采量占世界第七位,出口量居世界第五位、产品主要输往美国、日本等地;4)、扎伊尔:所产铜矿石大部分供应出口,主要输往日本、西欧和美国;5)、澳大利亚:其产量的四分之一出口;6)、加拿大:是发达国家铜矿品出口最多的国家,出口量占生产量的70%左右。 世界主要铜进口国:美国、日本、欧共体、中国。 附表: 世界铜供应和消费一览表 地区 铜矿产量(千吨) 精铜产量(千吨) 铜消费量(千吨) 2002 2003 2004 2002 2003 2004 2002 2003 2004 非洲 494 541 603 445 456 482 153 164 170 北美洲 2087 2014 2085 2360 2142 2289 3003 2919 3060 拉丁美洲 5660 6015 6697 3565 3584 3688 437 485 546 东盟-10 1210 1069 1059 364 420 496 551 591 649 亚洲除东盟 973 960 1010 4156 4292 4683 6307 6593 6923 亚洲 578 585 582 553 522 540 75 71 80 欧盟 165 176 177 1871 1769 1861 3708 3752 3917 欧洲其他地区 1312 1275 1340 1500 1449 1510 714 747 814 大洋州 1089 1053 1126 543 518 544 186 190 200 总计 13568 13688 14678 15356 15151 16092 15134 15513 16360 世界 13568 13688 14678 15356 15151 15974 15134 15513 16360 变化(%) 0.9% 7.2% -1.3% 5.4% 2.5% 5.5% 精铜产量-消费量差额 222 -362 -386 二、国内铜市场 1、我国铜的生产 我国虽然铜资源贫乏,但却是世界主要的精炼铜生产国之一,2001年阴极铜产量达142万吨,占世界总产量的9.30%。1984——2001年国内阴极铜产量年平均递增7.9%。而2001年国内铜精矿产量56.47万吨,1984——2001年铜精矿的平均增长率为5.9%,其增长速度明显低于精铜产量的增长速度。目前国内电解铜产量一半以上集中在华东地区,华东地区2001年电解铜产量占全国产量的58%,其中安徽、江西两省产量约占35%。 2、国内铜的消费 从地区分布看,我国铜的主要消费地则在华东、华南地区,二者消费量约占全国总消费量的70%。从行业分布看,铜消费最大的行业是电子电气行业,建筑业、机械制造业、交通运输业等也消耗大量的铜。与发达国家相比,我国的电子电气行业和机械制造业铜消费的比例明显的高于发达国家,而建筑业和交通运输业铜消费的比例却又大大低于发达国家。 3、我国铜的进出口 我国是个铜资源短缺的国家,国产精铜量的自给率由1995年的80%下降到2001年的50%,每年均需进口大量的铜精矿。铜的进口构成中原料进口占的比重较大,目前,我国进口主要包括精铜、粗铜、废杂铜、铜精矿。2001年进口铜精矿实物量为225.5万吨,折合铜金属量67.6万吨,已超过国内生产量56.47万吨。出口则相反,铜的出口量很少,且主要以半成品、加工品为主。随着出口关税的逐步降低,近年来铜的出口量较九十年代初中期有一定增加。 长期以来,由于我国的铜一直属于短缺商品,国家对铜实行‘宽进,严出’的进出口政策,进口原料关税2%,出口关税曾高达30%,每年都需要进口相当数量的铜原料及铜材,使铜的进口量远远大于出口量。 附表: 中国铜供应和精铜消费 单位:千吨 年 份 商 品 1990 1995 2000 2004 铜矿产量 296 445 593 670 精铜产量 559 1080 1371 2130 精铜消费 729 1189 1800 3700 原料缺口 263 635 778 1460 精铜缺口 170 109 429 1570 三、关于铜矿、铜企业及铜产品 1、铜矿的种类及分布 世界铜成矿类型多样, 按其地质--- 工业类型可分为: (1) 斑岩型, (2)砂页岩型, (3)铜镍硫化物型, (4)黄铁矿型, (5) 铜- 铀- 金型, (6)自然铜型, (7)脉型, (8) 碳酸岩型, (9)矽卡岩型 [斑岩型] 班岩型铜矿是一种储量大品位低可用大规模机械化露采的铜矿床矿石储量往往达几亿吨铜品位常常小于1%, 据世界上103 个斑岩型矿床统计单个矿床矿石量平均可达5.5 亿吨, 铜品位0.6%, 它是世界上重要的铜矿工业类型之一。 [分布] 已知的斑岩铜矿多分布在:(1)环太平洋带, 包括南。 北美洲大陆边缘狭长的斑岩铜矿带, 如加拿大的洛涅克斯, 伐利科帕, 美国的宾厄姆, 比尤特, 莫伦锡, 伊利,圣里塔, 墨西哥的卡纳内阿, 拉卡里达德拉, 巴拿马的塞罗科罗拉多, 秘鲁的米契基累, 塞罗佛尔迪. 夸霍内智利的埃尔阿布拉, 丘基卡马塔, 拉埃斯康迪达, 埃尔萨尔瓦多和埃尔特恩特等,(2)特提斯斑岩铜矿带, 包括匈牙利的雷克斯克, 南斯拉夫的麦丹佩克, 伊朗的萨尔切什梅黑和马基斯坦的查盖地区矿床等。(3)中亚----蒙古, 重要的矿床有乌兹别克东部的卡耳马克尔, 哈萨克斯坦巴尔喀什湖以北的科翁腊德, 蒙古中北部的额尔德图间鄂博南部的察干苏布尔加和东部的阿伦诺尔矿床等。 [砂页岩型] 砂页岩型铜矿是泛指不同时代沉积岩中的层控铜矿, 矿床产在一套沉积岩或沉积变质岩中, 它是世界上铜矿主要工业类型之一, 占世界铜储量30% 左右, 矿床以其规模大, 品位高, 伴生组分丰富为特点, 因而其经济价值巨大。 [分布] 该类矿床在世界上分布很广, 除上述铜带外, 还有原苏联乌多坎, 杰兹卡兹甘铜矿, 美国怀特潘, 美国蒙大拿州西部一直延伸到加拿大西南部的贝尔特铜带, 以及玻利维亚的科多铜带等, 近年在阿富汗发现的巨大艾纳克铜矿和在巴西发现的萨洛博铜矿均属于此型。 [黄铁矿型铜矿] 黄铁矿型铜矿是指与海底火山作用有一定联系的含大量黄铁矿和一定数量铜、 铅、锌的矿床, 西方多称该类矿床为" 块状硫化物矿床". 目前世界上至少发现了420 个这种类型的矿床、 加拿大、 美国、 原苏联、 西班牙、葡萄牙、 塞浦路斯、 南非和日本等都是该类矿床的重要产地。 [块状硫化物矿] 这种现代矿床是1978年在北纬21度附近的东太平洋脊上首次发现的, 虽然铜锌品位很高( 铜6%, 锌29%), 但脊上发现了一个长970 米, 宽200 米, 高35米, 拥有2500万吨矿量的多金属块状硫化物矿床, 第一次达到了具工业矿床的要求, 其矿石含铜最高为11%,含锌0.8%, 还含少量的银(PPM),钼(0.03%) 和锡(0.03%)。 [分布] 1982美国又继续在北纬13度的海域进行调查, 又发现了好几个矿床, 最近在加拿大温哥华岛附近海域的埃克斯普劳勒中脊1%, 但在原苏联这种类型却是头等重要的, 占其铜总储量的30.6%,这种类型的重要矿床有: 加拿大的萨德伯里, 汤普逊, 林累克. 美国德卢斯杂岩, 原苏联的贝辰加, 诺里尔斯克, 塔尔纳赫,"十月",澳大利亚的卡姆巴尔德杂岩, 芬兰的哥达拉赫带, 当然还有我国金川白家咀子的特大型。 [其它类型] 除上述几类外, 还有脉型、 自然铜型, 碳酸岩型矽卡岩型等, 它们总共才占世界铜总储量的3.6%, 但是对不同的国家来说, 这些类型也许是重要的, 如矽卡岩型对我国来说就是一个非常重要的工业类型, 占我国铜总储量的28%,所以, 各国均应根据本国的具体地质环境, 寻找最具经济价值的优质矿床, 也就是品位高, 规模大, 形状合适, 矿带边界明显。 矿石易处理和含有价值的副产品的矿床, 以保证获得高利润和可以长期生产, 这些因素中最生要4 的是要有高品位, 这种高品位铜矿床最可能来源将是火山成因的黄铁矿型铜矿, 层状矿床, 以及某些矽卡岩矿床等。 全球性和区域性的一些铜成矿区带 (1) 环太平洋中新生代铜金带, 尤其是东太平洋智利----秘鲁安第斯山, 美国西南部, 加拿大西南部斑岩铜矿集中区以及西南太平洋地区菲律宾, 印度尼西亚, 巴布亚新几内亚等斑岩铜金矿集中区; (2) 阿尔卑斯--喜马拉雅中生代斑岩铜矿带, 包括前南斯拉夫, 伊朗, 巴基斯坦和我国西藏等巨大的斑岩铜矿集中区; (3) 中亚----蒙古带的古生代斑岩铜矿带, 包括乌兹别克. 哈萨克斯坦, 蒙古和我国华北. 东北等巨大铜矿集中区; (4) 中非赞比亚, 扎伊尔砂页岩型铜矿带; (5) 美国----加拿大五湖地区; (6) 加拿大黄铁矿型铜矿集中区; (7) 中欧波兰----德国页岩铜矿区; (8) 西班牙--- 葡萄牙黄铁矿型铜矿带; (9) 俄罗斯西伯利亚铜镍硫化物矿区; (10)俄罗斯西伯利亚乌多坎砂页岩铜矿区; (11)俄罗斯乌拉尔和哈萨克斯坦阿尔泰黄铁矿铜多金属矿带; (12)印度马兰杰坎德铜矿区; (13)阿富汗艾纳克砂页岩型铜矿区; (14)南澳奥林区克坝铜--铀--金矿区 (15)巴西卡腊贾斯萨洛博砂页岩型铜矿区等 我国铜矿的分布 已探明矿区910处,主要为:黑龙江省多宝山;内蒙古自治区乌奴格吐山、霍各气;辽宁省红透山;安徽省铜陵铜矿集中区;江西省德兴、城门山、武山、水平;湖北省大冶一阳新铜矿集中区;广东省石菉;山西省中条山地区;云南省东川、易门、大红山;西藏自治区玉龙、马拉松多、多霞松多;新疆维吾尔自治区阿舍勒等铜矿。 2、中国铜加工企业的分布及现状分析 1)、中国铜加工业分布信息图 我国铜加工业现状 由于国内铜材需求量增加,以及部分精炼厂为提高产值与效益,近20多年来铜加工一直是投资的热点。按1997年底统计数字,全国共有1384家铜加工厂,原中国有色金属公司所属9家,地方1375家,大型企业25家,中型73家,小型1286家,遍及全国各省(除西藏)。全国铜加工总能力至1997 年底为2576kt,2000年铜材产量1590kt,加工能力利用率只有60%,我国铜加工材耗量约占精铜消费量的40%左右。 近20多年来,先后从发达国家引进了铜板带、铜箔、铜管生产工艺以及一些高精度加工设备,如铜板带轧机、剪切设备、光亮退火炉、圆盘拉伸轧管机及联合拉拔机等,形成了一批工艺较先进,装备水平较高的铜加工厂。由于高质量的水箱铜带、引线框架铜带、锡磷铜带和铍青铜带生产线的引进,缓解了国内高精度铜带的供需矛盾。在铜管生产方面,除以国外设备改造挤压—轧制—拉伸传统的铜管生产线外,还引进了奥托昆普水平连铸—星型轧管机轧制—圆盘拉伸机拉伸生产工艺,从产量和质量上满足了国内空调管的需求。尤其是引进的内螺纹成型机,为制冷设备企业开发国际先进的节能环保型产品提供了条件。在电解铜箔方面已由最早的本溪、西北铜和上海三家发展到招远、金宝、高密、咸阳、九江、西安、芜湖、佛岗、惠州联合、惠州合正、铜陵、苏州福田等十余家,部分企业已能批量生产18μm,个别企业已能生产12μm产品,而大部分企业只能生产18~35μm的中低档产品,宽度在1.3m以上高质量产品仍不能自给,表面处理工艺仍不能满足市场要求。 2)、 国内铜加工业存在的问题 尽管我国铜加工企业发展很快,数量也不少,但是仍然存在以下的问题: ① 盲目建设,急功近利投资,造成了生产能力失控。 ② 小型企业占总加工企业的92.9%,规模小,形不成规模效益。 ③ 装备水平低,工艺落后,产品质量差。许多小型企业仍在采用高能耗熔化炉、铁铸模,二人转轧机,简易挤压机与拉伸设备。在地方保护主义的大伞下,严重扰乱了铜材市场,以低价劣质产品售给非正规铜线、开关、电机以及日用品厂家,给消费者造成危害。 ④ 产品结构进一步恶化,小型企业的大量上马,加剧了本来就已经不合理的产品结构。对于投资大,技术含量高的产品无力涉足,长线产品更长,短线产品更不足。 ⑤ 能耗高,环境污染严重,铜原料利用率低。由于工艺落后,甚至原始,造成了小型企业能耗高,为降低成本,不惜以环境污染为代价。 ⑥ 职工文化水平不高,技术素质低,无较高水平的管理人与技术人员。 以上问题,尽管政府采取了一些控制措施,但多年收效不大。 3)、 我国铜加工的未来需求与发展 我国铜材加工发展的重点在于扩大品种和改善质量,满足国内短线产品的需求,利用与国外相比加工费用较低的优势扩大产品出口。 铜板带材的发展应适应电子、电力、电脑和通讯产品的需求,开发电子铜带,高弹性、高可靠性的接插铜带,高导电纯铜带,高精度黄白铜带。这些铜带在厚度精度、板型、表面粗糙度、导电率、强度波动、屈强比以及边缘毛刺等方面都要以国际先进水平为目标。 铜管材主要方向是空调管、内螺纹管、水道管、装饰管、高耐腐蚀性的冷凝用长管(600MW发电机用)、高效传热管、天然气输送管、无氧铜管以及计算机用管等。 铜棒线材的发展主要是热锻铅黄铜棒,易切削黄铜板,快削黄铜棒、白铜丝、黄铜扁丝,接插件专用扁线和圆线。 电解铜箔品种主要是涂锌标准箔、红花箔、低峰谷型箔、高延伸率型箔和高温高延展型箔等。长远来看冷凝管的市场前景比较广阔。 3、粗铜、精铜及废铜介绍 1)、粗铜、精铜 ①、粗铜 粗铜是由铜原材料初步生产加工而成,主要供精炼用。按其化学成分分为3个牌号:Cu99.30C、Cu99.00C、Cu97.50C。如下表: 品级 牌号 粗铜化学成分(%) Cu不小于 杂质含量 不大于 As Sb Bi Pb 一号 Cu99.30C 99.30 0.06 0.05 0.01 0.08 二号 Cu99.00C 99.00 0.12 0.10 0.02 0.12 三号 Cu97.50C 97.50 0.34 0.29 0.07 0.40 ②、精铜 对于精铜产需状况的分析和预测,现在有不尽相同的数据。据Macquarie Research的数据,04年产需缺口是97.9万吨,而05年的产需缺口数据是36.8万吨。国际铜研究组织(ICSG)分析,2004年全球精炼铜产出与需求间缺口达到70.1万吨,高于2003年的37.6万吨水平,而2005年缺口将减少至22万吨。但如果加上16.8万吨的生产中断减产准备,则2005年的产需缺口将会非常有限。摩根士丹利的预测更不乐观,由于全球铜矿年产能增加190万吨,铜产量正在赶上日益扩张的需求,预计2005 年全球铜缺口减至8.1 万吨。英国商品研究机构(CRU)则认为,2004年铜产量1608.2万吨,消费量1663.4万吨,产需缺口的数据为55.2万吨。不管怎样,2004年产需十分紧张的结论还是可以下的。对于2005 年的情况,由于高价刺激的产能的扩张和经济增长的相对放缓,全球铜产出与需求间缺口将明显收窄的结论应该也可以下。 根据美格里银行(Macquarie bank)的数据,2004年我国精炼铜消费量370万吨。我国精炼铜产量213.万吨(海关统计进口130万吨)。综合来看,05年我国精炼铜供需缺口仍在扩大。在此大背景下,加上存在补充库存的需要,2005年我国精炼铜的进口量与2004年相比,会以恢复性增长为主,理论上的进口量在156万吨。 CRU:精铜消费一览表(2000-2004) 单位:千吨 年份 国家 2000年 2001年 2002年 2003年 2004年 非洲 132 142 200 205 209 中国 1800 2190 2557 3056 3401 印度 240 257 298 325 357 印度尼西亚 99 111 115 139 156 伊朗 102 95 110 115 120 日本 1349 1145 1164 1201 1231 马来西亚 166 160 170 127 127 菲律宾 39 40 35 38 39 沙特 210 180 155 171 176 新加坡 15 13 - - - 韩国 862 849 900 904 945 台湾 628 540 656 610 640 泰国 136 165 196 202 218 土耳其 248 196 223 263 255 亚洲其它国家 32 35 40 42 44 亚洲合计 5927 5974 6610 7191 7709 亚洲(不含中国) 4127 3784 4053 4135 4309 澳洲 173 171 190 206 210 比利时 317 316 265 263 271 芬兰 116 113 90 110 114 法国 574 538 561 559 575 德国 1310 1092 1100 1098 1109 希腊 135 130 126 103 106 意大利 674 676 673 659 699 荷兰 67 67 60 60 62 波兰 247 272 249 259 269 西班牙 289 299 307 286 289 瑞典 203 195 169 184 190 英国 323 286 263 204 218 前南斯拉夫 30 28 20 25 30 西欧其它国家 42 43 43 47 53 中东欧其它国家 134 150 146 137 150 欧洲合计 4460 4204 4072 3993 4128 西欧合计 4079 3782 3678 3597 3709 中欧和东欧 381 422 395 396 418 哈萨克斯坦 20 35 65 60 80 俄罗斯展开阅读全文
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