铜材分类 铜材 铜材-基本内容,铜材-分类

以纯铜或铜合金制成各种形状包括棒、线、板、带、条、管、箔等统称铜材。铜材的加工有轧制、挤制及拉制等方法,铜材中板材和条材有热轧的和冷轧的;而带材和箔材都是冷轧的;管材和棒材则分为挤制品和拉制品;线材都是拉制的。铜材的着色工艺有些是在室温下就可以进行,然而还有些需要对着色液的温度进行严格控制,只有控制在适合的范围内样品才可得到理想的色泽效果,因为温度过低离子迁移速度较慢,沉积到固相表面平衡态时的粒子数目少,故铜材表面膜较薄,且颜色不均,随温度升高,离子迁移速度加快,单位时间沉积到铜材固相表面的离子数目增加,一般温度每升高10℃,着色速度加快1倍左右,铜材膜的致密性随之下降,温度过高时,离子沉积速度太快,致使生成铜材膜疏松、不均匀甚至有脱落现象发生。

铜材_铜材 -基本内容

以纯铜或铜合金制成各种形状包括棒、线、板、带、条、管、箔等统称铜材。铜材的加工有轧制、挤制及拉制等方法,铜材中板材和条材有热轧的和冷轧的;而带材和箔材都是冷轧的;管材和棒材则分为挤制品和拉制品;线材都是拉制的

铜材_铜材 -分类


铜材

铜材有铜板,铜棒,铜管,铜带,铜线,铜排,铜材料。

铜板

铜板是一种高稳定、低维护的屋面和幕墙材料,环保、使用安全、易于加工并极具抗腐蚀性。

铝青铜,锡青铜,硅青铜,铍青铜,紫铜,黄铜,白铜,钨铜,红铜,无氧铜。

铜板分类:铝青铜板,黄铜板,锡青铜板,硅青铜板,铍青铜板,钨铜板,紫铜板,红铜板,无氧铜板,各规格/型号铜板。

常用铜板牌号:H62、H65、H68、H70、H80、H90、C2600、C2680、C2700、C5210、C5191、C51000、QBe2.0、C1100、T2等。

铜棒

铜棒是有色金属加工棒材的一种,具有较好的加工性能,高导电性能。主要分为黄铜棒(铜锌合金,较便宜),紫铜棒(较高的铜含量)。

铝青铜,锡青铜,硅青铜,铍青铜,紫铜,黄铜,白铜,钨铜,红铜,无氧铜。

铜棒分类:铝青铜棒,锡青铜棒,硅青铜棒,铍青铜板,黄铜板,白铜板,紫铜板,红铜板,钨铜板,无氧铜板,各材质铜板。

常用牌号:H59、HPb59-1、HPb59-3、H62、H65、H68、H70、H80、H90、C2600、C2680、C2700、C5210、C5191、C51000、QBe2.0、C1100、T2等。

通用规格:直径:φ1.0-200mm、长度:2500-6000mm。

铜管

铜管又称紫铜管。有色金属管的一种,是压制的和拉制的无缝管。铜管具备坚固、耐腐蚀的特性,而成为现代承包商在所有住宅商品房的自来水管道、供热、制冷管道安装的首选。 铜管是最佳供水管道。

铝青铜,锡青铜,硅青铜,铍青铜,钨铜,白铜,黄铜,紫铜,红铜,无氧铜。

铝青铜管,锡青铜管,硅青铜管,铍青铜管,黄铜管,白铜管,紫铜管,红铜管,钨铜管,无氧铜管,各型号铜管。

常用牌号:H62、H65、H68、H63、H70、H80、H90、C2600、C2680、C2700、C5210、C5191、C51000、QBe2.0、C1100、T2等。

通用规格:壁厚:0.1-100mm,外径:1-600mm。

铜带

铜带是一种金属元件,产品规格有0.1~3×50~250mm各种状态铜带产品,主要用于生产电器元件、灯头、电池帽、钮扣、密封件、接插件,主要用作导电、导热、耐蚀器材。如电气元器件、开关、垫圈、垫片、电真空器件、散热器、导电母材及汽车水箱、散热片、气缸片等各种零部件。

铝青铜,锡青铜,硅青铜,铍青铜,钨铜,白铜,黄铜,紫铜,红铜,无氧铜。

铝青铜带,锡青铜带,硅青铜带,铍青铜带,黄铜带,白铜带,紫铜带,红铜带,钨铜带,无氧铜带,各规格铜带。

常用牌号:H62、H65、H68、H63、H70、H80、H90、C2600、C2680、C2700、C5210、C5191、C51000、QBe2.0、C1100、T2等。

规格:厚度:0.01-2.0mm,宽度:4-600mm。

铜线

有良好的导电、导热、耐蚀和加工性能,可以焊接和钎焊。含降低导电、导热性杂质较少,微量的氧对导电、导热和加工等性能影响不大,但易引起“氢病”,不宜在高温(如>370℃)还原性气氛中加工(退火、焊接等)和使用。

铝青铜,锡青铜,硅青铜,铍青铜,钨铜,白铜,黄铜,紫铜,红铜,无氧铜。

铝青铜线,锡青铜线,硅青铜线,铍青铜线,黄铜线,白铜线,紫铜线,红铜线,钨铜线,无氧铜线,各规格铜线。

常用牌号:H62、H65、H68、H70、H80、H90、C2600、C2680、C2700、C5210、C5191、C51000、QBe2.0、C1100、T2等。

规格:线径:0.01-15.0mm

铜排

铜排是一种大电流导电产品,适用于高低压电器、开关触头、配电设备、母线槽等电器工程,也广泛用于金属冶炼、电化电镀、化工烧碱等超大电流电解冶炼工程。我们供应的电工铜排具有电阻率低、可折弯度大等优点。

铝青铜,锡青铜,硅青铜,铍青铜,钨铜,白铜,黄铜,紫铜,红铜,无氧铜。

铝青铜排,锡青铜排,硅青铜排,铍青铜排,黄铜排,白铜排,紫铜排,红铜排,钨铜排,无氧铜排,各规格铜排。

常用牌号:H59、H62、H65、C2700、C2680、C2600、H68、H70、C5210、C5191、C51000、QBe2.0等。

规格:厚度:1-100mm,宽度:10-400mm。

历史

人类应用铜己有数千年的历史,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。

铜材_铜材 -特点

黄铜是由铜和锌所组成的合金

白铜是铜和镍的合金

青铜是铜和除了锌和镍以外的元素形成的合金,主要有锡青铜,铝青铜等

紫铜是铜含量很高的铜,其它杂质总含量在1%以下。

红铜即纯铜,又名紫铜,纯铜密度为8.96,熔点为1083℃。具有很好的导电性和导热性,塑性极好,易于热压和冷压力加工,大量用于制造电线、电缆、电刷、电火花专用电蚀铜等要求导电性良好的产品。

因呈紫红色而得名。它不一定是纯铜,有时还加入少量脱氧元素或其他元素,以改善材质和性能,因此也归入铜合金。中国紫铜加工材按成分可分为:普通紫铜(T1、T2、T3、T4)、无氧铜(TU1、TU2和高纯、真空无氧铜)、脱氧铜(TUP、TUMn)、添加少量合金元素的特种铜(砷铜、碲铜、银铜)四类。

紫铜的电导率和热导率仅次于银,广泛用于制作导电、导热器材。紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)、碱、盐溶液及多种有机酸(醋酸、柠檬酸)中,有良好的耐蚀性,用于化学工业。另外,紫铜有良好的焊接性,可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品。20世纪70年代,紫铜的产量超过了其他各类铜合金的总产量。

紫铜中的微量杂质对铜的导电、导热性能有严重影响。其中钛、磷、铁、硅等显着降低电导率,而镉、锌等则影响很小。氧、硫、硒、碲等在铜中的固溶度很小,可与铜生成脆性化合物,对导电性影响不大,但能降低加工塑性。普通紫铜在含氢或一氧化碳的还原性气氛中加热时,氢或一氧化碳易与晶界的氧化亚铜(Cu2O)作用,产生高压水蒸气或二氧化碳气体,可使铜破裂。这种现象常称为铜的“氢病”。氧对铜的焊接性有害。铋或铅与铜生成低熔点共晶,使铜产生热脆;而脆性的铋呈薄膜状分布在晶界时,又使铜产生冷脆。磷能显着降低铜的导电性,但可提高铜液的流动性,改善焊接性。适量的铅、碲、硫等能改善可切削性。

黄铜:以锌作主要添加元素的铜合金,具有美观的黄色,统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低于36%的黄铜合金由固溶体组成,具有良好的冷加工性能,如含锌30%的黄铜常用来制作弹壳,俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在36~42%之间的黄铜合金由和固溶体组成,其中最常用的是含锌40%的六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能,常添加其他元素,如铝、镍、锰、锡、硅、铅等。铝能提高黄铜的强度、硬度和耐蚀性,但使塑性降低,适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性,故称海军黄铜,用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能;这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。

青铜:原指铜锡合金,后除黄铜、白铜以外的铜合金均称青铜,并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能、减摩性能好和机械性能好,适合于制造轴承、蜗轮、齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高,耐磨性和耐蚀性好,用于铸造高载荷的齿轮、轴套、船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高,导电性好,适于制造精密弹簧和电接触元件,铍青铜还用来制造煤矿、油库等使用的无火花工具。

白铜:以镍为主要添加元素的铜合金。铜镍二元合金称普通白铜;加有锰、铁、锌、铝等元素的白铜合金称复杂白铜。工业用白铜分为结构白铜和电工白铜两大类。结构白铜的特点是机械性能和耐蚀性好,色泽美观。这种白铜广泛用于制造精密机械、化工机械和船舶构件。电工白铜一般有良好的热电性能。

锰铜、康铜、考铜是含锰量不同的锰白铜,是制造精密电工仪器、变阻器、精密电阻、应变片、热电偶等用的材料。

1、黄铜

1)普通黄铜:它是由铜和锌组成的合金。 当含锌量小于 39% 时,锌能溶于铜内形成单相 a ,称单相黄铜 ,塑性好,适于冷热加压加工。当含锌量大于 39% 时,有a 单相还有以铜锌为基的b 固溶体,称双相黄铜, b 使塑性小而抗拉强度上升,只适于热压力加工。 若继续增加锌的质量分数 ,则抗拉强度下降,无使用价值 。代号用“ H +数字”表示, H 表示黄铜,数字表示铜的质量分数。如H68 表示含铜量为 68% ,含锌量为32% ,的黄铜,铸造黄铜则在代号前“ Z ”字,如 ZH62 如 Zcuzn38 表示含锌量为 38% ,余量为铜的铸造黄铜。 H90 、 H80 单相,金黄色,故有金色共称之,称为镀层,装饰品,奖章等。 H68 、 H59 属于双相黄铜,广泛用于电器上的结构件,如螺栓,螺母,垫圈、弹簧等。 一般情况下,冷变形加工用单相黄铜 热变形加工用双相黄铜。

2)特殊黄铜:在普通黄铜中加入其它合金元素所组成的多元合金称为黄铜。常加入的元素有铅、锡、 铝等,相应地可称为铅黄铜 、锡黄铜、铝黄铜。加合金元素的目的。主要是提高抗拉强度改善工艺性。代号:为“ H +主加元素符号(除锌外)+铜的质量分数+主加元素质量分数+其它元素质量分数”表示。如HPb59-1 表示铜的质量分数为59% ,含主加元素铅的质量分数为1% ,余量为锌的铅黄铜。

2.青铜:除黄铜 白铜外,其余的铜的合金统称青铜,青铜又可分为锡青铜和特殊青铜(即无锡青铜)两类。代号:表示方法为“ Q+ 主加元素符号及质量分数 + 其它元素的质量分数”所组成。铸造产品则在代号前加“ Z ”字, 如: Qal7 表示含铝为7% ,其余为铜的铝青铜 ZQsn10-1 表示含锡量为 10% ,其它合金元素含量为 1% ,余量为铜的的铸造锡青铜。

1)锡青铜:是由锡为主加元素的铜锡合金,也称为锡青铜。

当含锡量小于 5~6% ,锡溶于铜中形成 a 固溶体,塑性上升,当含锡量大于 5~6% 时,由于出现了 Cu31sb8 为基的固溶体,抗拉强度下降,所以秤的锡青铜含锡量大多在 3~14% 之间, 当含锡量小于 5% ,适用于冷变形加工,当含锡量为 5~7% 时的适用于热变形加工。当含锡量大于 10% 时,适用于铸造。 由于 a 与 & 电极电位相近,且成分中的锡氮化后生成致密的二氧化锡薄膜,耐大气、耐海水等的耐蚀性上升,只是耐酸性较差。 因为锡青铜结晶温度范围较宽,流动性差,不易形成集中缩孔,而易形成枝晶偏析和分散缩孔,铸造收缩率小,有利于得尺寸极接近于铸型的铸件,所以适于铸造形状复杂。壁厚较大的条件,而不适宜铸造要求致密度高和密封性好的铸件。 锡青铜有良好的减摩性,抗磁性及低温韧性。 锡青铜按生产方法可分为压力加工锡青铜与铸造锡青铜两大类。

A 、压力加工锡青铜 :含锡量一般小于 8% ,宜冷热压力加工成板、带、棒、管等型材供应,经加工硬化后,其抗拉强度、硬度上升、而塑性下降。再退火后 可保持较高抗拉强度下改善塑性、尤其是获得高的弹性极限。 适制仪表上要求耐蚀及耐磨件,弹性件,抗磁件及机器中滑动轴承,轴套等 。常用的有 Qsn4-3 Qsn6.5~0.1 。

B 、铸造锡青铜 :以铸锭供应,由铸造车间铸成铸件使用,适宜铸造形状复杂但致密度要求不高的铸件,如滑动轴承、齿轮等。常用的有 ZQsn10-1 ZQsn6-6-3 。

2)特殊青铜:加入其它元素以取代锡,或为无锡青铜,多数特殊青铜都比锡青铜具有更高的机性,耐磨性与耐蚀性,常用的有铝青铜( QAL7 QAL5 )铅青铜( ZQPB30 )等。以镍为主要添加元素的铜基合金呈银白色,称为白铜。镍含量通常为10%、15%、20%,含量越高,颜色越白。铜镍二元合金称普通白铜,加锰、铁、锌和铝等元素的铜镍合金称为复杂白铜,纯铜加镍能显着提高强度、耐蚀性、电阻和热电性。工业用白铜根据性能特点和用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种,分别满足各种耐蚀和特殊的电、热性能。

典型牌号 、化学成份(%)(质量分数): Sn(锡) 、Al(铝) 、Fe(铁) 、Pb(铅) 、Sb(锑) 、Bi(铋) 、Si(硅) 、P(磷) 、Cu 、杂质总和。

铜材_铜材 -种类及分布

铜矿的种类及分布,

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:斑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。

铜材分类 铜材 铜材-基本内容,铜材-分类

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。

铜材_铜材 -冶炼的过程及方法

(1)铜矿石的冶炼过程

从铜矿石冶炼铜的过程比较复杂。以黄铜矿为例,首先把精矿砂、熔剂(石灰石、砂等)和燃料(焦炭、木炭或无烟煤)混合,投入“密闭”鼓风炉中,在 1000℃左右进行熔炼。于是矿石中一部分硫成为SO2(用于制硫酸),大部分的砷、锑等杂质成为AS2O3、Sb2O3等挥发性物质而被除去:2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2↑。一部分铁的硫化物转变为氧化物:2FeS+3O2=2FeO+2SO2↑。Cu2S跟剩余的 FeS等便熔融在一起而形成“冰铜”(主要由Cu2S和FeS互相溶解形成的,它的含铜率在20%~50%之间,含硫率在23%~27%之间),FeO跟 SiO2形成熔渣:FeO+SiO2=FeSiO3。熔渣浮在熔融冰铜的上面,容易分离,借以除去一部分杂质。然后把冰铜移入转炉中,加入熔剂(石英砂)后鼓入空气进行吹炼(1100~1300℃)。由于铁比铜对氧有较大的亲和力,而铜比铁对硫有较大的亲和力,因此冰铜中的FeS先转变为FeO,跟熔剂结合成渣,而后Cu2S才转变为Cu2O,Cu2O跟Cu2S反应生成粗铜(含铜量约为98.5%)。 2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2↑,2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑,再把粗铜移入反射炉,加入熔剂(石英砂),通入空气,使粗铜中的杂质氧化,跟熔剂形成炉渣而除去。在杂质除到一定程度后,再喷入重油,由重油燃烧产生的一氧化碳等还原性气体使氧化亚铜在高温下还原为铜。得到的精铜约含铜99.7%。

(2)冶炼的方法铜冶金技术

冶炼的发展经历了漫长的过程,但至今铜的冶炼仍以火法治炼为主,其产量约占世界铜总产量的85%,现代湿法冶炼的技术正在逐步推广,湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。 火法冶炼: 通过熔融冶炼和电解铜精矿火炼生产出阴极铜,也即电解铜,一般适于高品位的硫化铜矿。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 20-30%,作为铜精矿,在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼,产出的熔锍(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%,但因矿石中的硫再造硫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。

生产过程大致如图: 除了铜精矿之外,废铜亦为精炼铜的主要原料之一,包括旧废铜和新废铜,旧废铜来自旧设备和旧机器,废弃的楼房和地下管道;新废铜来自加工厂弃掉的铜屑(铜材的产出比为50%左右),一般废铜供应较稳定,废铜可以分为:裸杂铜:品位在90%以上;黄杂铜(电线):含铜物料(旧马达、电路板);由废铜和其他类似材料生产出的铜,也称为再生铜。 湿法冶炼:湿法冶炼一船适于低品位的氧化铜,生产出的精铜称为电积铜。 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,适于低品位复杂矿、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2009年可达总产量的25%,湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。

(3)火法冶炼和湿法冶炼两种工艺的特点

比较火法和湿法两种铜的生产工艺。 火法冶炼和湿法冶炼的特点见下表:

区别要求火法冶炼湿法冶炼选,矿铜精矿 ,多种矿石低品质矿,矿石类型较少设备复杂简单工艺流程复杂 ,能耗高简单 ,能耗低成,本高低环境污染大量排放二氧化硫,污染重污染低冶炼质量高品质铜,无杂质杂质高

(4)湿法炼铜给铜工业带来的影响

1) 可以处理低品位铜矿,美国采用堆浸处理的铜矿石品位甚至低到0.04%。过去认为无法处理的表外矿、废石、尾矿等均可作为铜资源被重新利用,因此大大扩大 了铜资源的利用范围;

2) 湿法炼铜由于工艺过程简单,能耗低,因此生产成本低。1997年西方SX-EW 铜平均的生产成本为43美分/ 磅,这包括8 美分/ 磅采矿费、15美分/ 磅浸出费用、1 8 美分/ 磅的SX-EW费用、2 美分/磅的管理费用。而1997年西方火法铜的平均生产 成本为70美分/ 磅;

3) 投资费用低、建设周期短。国外大型的湿法炼铜厂的单位投资费用为2300$/t Cu,而火法铜的单位投资费用超过4500$/tCu。中国湿法炼铜厂由于设备简陋,单位投资费用只有1 ~1.2 万元/t;

4) 没有环境污染问题。湿法炼铜工艺没有SO2 烟气排放,硫化矿加压浸出时硫可以S 的形式产出,避免了硫酸过剩问题。特别是地下溶浸技术不需要把矿石开采出来,不破坏植被和生态,从根本上改善了采矿工人的劳动条件;

5)阴极铜产品质量高。由于溶剂萃取技术对铜的选择性很好,因此铜电解液纯度很高,产出的阴极铜 质量可以达到99.999%,再加上采用了Pb-Ca-Sn合金阳极以及在电解液中加Co2+等措施,有效地防止了铅阳极的腐蚀,保证了阴极产品的质量;

6)生产规模可大可小, 这尤其适合于中国企业的特点。 正因为湿法炼铜有这样一些显着的优点才使其得以迅速的发展,当1997年下半年到1998年由于亚洲金融危机而引发了有色金属价格急剧下滑,铜价持续走低,西方一 些铜公司关闭了他们成本较高的火法炼铜厂,但在此期间世界湿法炼铜产量仍然强劲 地增长着,由此可以说明湿法炼铜技术的生命力。 过去认为浸出-萃取-电积工艺只适于处理那些废石、氧化矿、低品位矿,即只适于处理那些火法冶金不好处理或不经济的矿石,但近几年由于生物技术、加压浸出技术的发展和工业化已经改变了人们 这种认识,采用生物堆浸完全可以处理高品位的次生硫化矿,而且达到了很大的生产 规模,已成为一种很成熟的生产方法。采用加压浸出技术处理高品位的次生硫化矿也已实现了工业化,并且达到了5 万t/aA级铜的生产规模,操作成本只有35美分/ 磅。 可以看到近年来湿法炼铜的主攻方向已经从氧化矿和废石转向了硫化矿,甚至把以黄 铜矿为主要成份的铜精矿作为了挑战的目标。相信在不久的将来人们可以实现采用湿法冶金技术处理任何铜矿,而且在投资和成本上能与火法冶金展开竞争。

铜材_铜材 -铜材着色工艺

在中国多年的封建社会时期,铜材远比钢材更加重要,因为钢材的提炼技术对那时候的科技水平来说太过复杂,反而铜材中的青铜最先使用。现在铜材已经在电子产品、装饰、汽车、飞机等等生活中应用越来越广泛。但是铜材的特性决定了在大气中易氧化,影响了其使用性能。为了解决铜材的氧化问题,并且使铜材的部件有多种色调和表面颜色以满足产品装饰和设计要求,现在将重点探讨铜材化学着色工艺的溶液组成及其影响因素,得到不同颜色和装饰效果的着色膜层。

工艺流程及前处理

1.1 工艺流程

铜材着色工艺一般分为前处理、金属着色和后处理三个阶段,工艺流程为:

除油一热水洗一清水洗一预腐蚀一清水洗一化学抛光-清水洗一化学着色一晾干或烘干-钝化或上油一成品

铜材的表面因为暴露在空气中,氧化反应和物理碰撞,都会和铜材的表面着色有着极其密切的关系。铜材表面性质不同其对应的着色速度也不同,铜材表面的复杂性除了结构上的不完整性、不均匀性和表面粗糙度外,还表现在固体表面层内化学组成的变化上,首先,其表面可能复盖着油脂类物质,接着是氧化物硫化物层,下面才是固体自身的表层,所以铜材件要特别注意镀前处理,要是通过磨光与抛光对表面进行加工,否则容易引起膜层着色不均匀,从而导致膜层表观质量的不同。

化学着色液配方及工艺条件

2.1 古铜色

着色氧化反应的生成物决定其外观色泽,该溶液配方中高氯酸钠或重铬酸钾与硫化钠会析出硫,析出的硫与铜反应生成硫化铜,同时铜材中的锌会生成硫化锌,硫化铜为褐色,硫化锌为白色,而黄铜中铜的含量为62%- 68%,锌的含量为32% - 38%,从而使铜材表面颜色呈现出仿古颜色,再加入一定量的催化剂,可以提高成膜速率。膜助剂可以增加着色层光泽度及色饱和度,加入一定量的表面活性剂可以消除着色层发花现象,使着色层色泽均匀一致。

2.2 蓝色

在硫代硫酸钠与醋酸铅体系中加入一定量的醋酸,硫代硫酸钠与醋酸铅的浓度比为2:1,硫代硫酸钠分解产生,会使反应较缓和,通常需要加温到40 - 50℃,经2-3 min黄铜表面会显蓝色,随着时间的增加颜色会加深,铜材膜表面主要组成是硫化铅,硫化铅为黑色,而形成蓝色膜主要依据薄膜干涉原理,来自日光照射的两条光线分别在氧化膜上下表面反射,它们存在光程差,当光程差为波长二分之一的奇数倍时,在两条入射光线的反射光线交汇处将发生减弱现象,而我们所观察到的色彩及为此波长光的颜色所对应的补色,此处产生蓝色是吸收可见光中波长为590 nm的橙色光而出现的互补色的原因。

2.3 绿色

绿色铜材化学着色液配是在电解条件下进行的,提高了溶液的缓冲能力和阴极极化能力,同时还改善了溶液的分散能力,最终该络合物在阴极被还原成氧化亚铜材膜,而生成的氧化亚铜材膜极薄,所以着色膜并不显现出氧化亚铜本身的暗红色,而是发生薄膜干涉,产生补色,因而对于一定组成的铜材薄膜来说,其厚度与色彩是相对应的,处理过程中必须控制好反应时间,同时也应控制好络合剂柠檬酸钠的量,当柠檬酸钠浓度过低时,样品会着不上色或着色效果差甚至溶液会出现浑浊,而柠檬酸钠浓度过高则只能着上红色,同时溶液的PH必须大于12,否则样品着不上色或着色质量差,电流密度应控制在在200 mA/dm2的密度。

膜层着色结果及讨论

3.1.1 温度

铜材的着色工艺有些是在室温下就可以进行,然而还有些需要对着色液的温度进行严格控制,只有控制在适合的范围内样品才可得到理想的色泽效果,因为温度过低离子迁移速度较慢,沉积到固相表面平衡态时的粒子数目少,故铜材表面膜较薄,且颜色不均,随温度升高,离子迁移速度加快,单位时间沉积到铜材固相表面的离子数目增加,一般温度每升高10℃,着色速度加快1倍左右,铜材膜的致密性随之下降,温度过高时,离子沉积速度太快,致使生成铜材膜疏松、不均匀甚至有脱落现象发生。

3.1.2 时间

在溶液浓度、酸度(pH)和温度一定时,着色时间也有严格要求,着色时间过短会使膜层太薄甚至无膜形成而且有较多斑点,而时间过长又可能会使铜材膜变薄,局部脱落,逐渐失去光泽.这时就要求操作人员掌握好时间,严格执行工艺参数,这样才能得到理想的铜材样品材料。

3.1.3 pH

化学着色PH不宜过低,过低会使着铜材色质量变差,铜材样品的颜色变浅且着色不够光亮或着色不均等现象,这主要是由于酸度增加溶液中的氢离子浓度加大,离子的迁移速度减小,从而使铜材膜不易形成,而过高又会出现沉淀,所以通常pH控制在2.0 -3.0,但电解时pH应大于12,否则样品可能着不上色或着色质量差。

结论

铜材着色是金属表面加工工艺,是使铜材与溶液进行反应,生成有色离子而沉积在金属表面,使试样呈现所要求的颜色。目前铜材着色主要是凭经验、现象来判断的。在着色过程中溶液中各组分的浓度,必须找到合适的浓度以及适宜的反应条件才能得到满意的着色效果。对反应过程温度、时间长短、PH值都息息相关。所以钢材着色是一种工艺,是大量经验的堆积实践得到的技术,我们需要不断完善和发扬。

铜材_铜材 -应用

电气工业中的应用

电力输送:电力输送中需要大量消耗高导电性的铜,主要用于动力申.线电缆、汇流排、变压器、开关、接插元件和联接器等。在电线电缆的输电过程中,由于电阻发热而白白浪费电能。从节能和经济的角度考虑,目前世界上正在推广"最佳电缆截面"标准。过去流行的标准,单纯地从降低一次安装投资的角度出发,为了尽量减小电缆截面,以在设计要求的额定电流下,不至出现危险过热,来确定电缆的最低允许尺寸。按这种标准铺设的电缆,虽然安装费低了;但是在长期使用过程中,电阻能耗却比较大。"最佳电缆截面"标准,则兼顾一次安装费用和电能消耗这两个因素,适当放大电缆尺寸,以达到节能和最佳综合经济效益的目的。按照新的标准,电缆截面往往要比老标准加大一倍以上,可以获得50%左右的节能效果。我国在过去一段时间内,由于钢供不应求,考虑到铝的比重只有铜的 30%,在希望减轻重量的架空高压输电线路中曾采取以铝代铜的措施。目前从环境保护考虑,空中输电线将转为铺设地下电缆。在这种情况下,铝与铜相比,存在导电性差和电缆尺寸较大的缺点,而相形见绌。同样的原回,以节能高效的铜绕组变压器,取代!日的铝绕组变压器,也是明智的选择。

电机制造:在电机制造中,广泛使用高导电和高强度的铜合金。主要用铜部位是定子、转子和轴头等。在大型电机中,绕组要用水或氢气冷却,称为双水内冷或氢气冷却电机,这就需要大长度的中空导线。电机是使用电能的大户,约占全部电能供应的60%。一台电机运转累计电费很高,一般在最初工作5 00小时内就达到电机本易的成本,一年内相当于成本的4~ 16倍,在整个工作寿命期间可以达到成本的200倍。电机效率的少量提高,不但可以节能;而且可以获得显着的经济效益。开发和应用高效电机,是当前世界上的一个热门课题。由于电机内部的能量消耗,主要来源于绕组的电阻损耗;因此,增大铜线截面是发展高效电机的一个关键措施。近年来己率先开发出来的一些高效电机与传统电机相比,铜绕组的使用量增加25~ 100%。目前,美国能源部正在资助一个开发项目,拟采用铸入铜的技术生产电机转子。

通讯电缆:80年代以来,由于光纤电缆载流容量大等优点,在通讯干线上不断取代铜电缆,而迅速推广应用。但是,把电能转化为光能,以及输入用户的线路仍需使用大量的铜。随着通讯事业的发展,人们对通讯的依赖越来越大,对光纤电缆和铜电线的需求都会不断增加。

住宅电气线路:近年来,随着我国人民生活水平提高,家电迅速普及,住宅用电负荷增长很快。如图6.6所示,1987年居民用电量为 269.6亿度( l度=1千瓦・小时),10后年的 1996年猛升到 1131亿度,增加 3.2倍。尽管如此,与发达国家相比仍有很大差距。例如,1995年美国的人均用电量是我国的14.6倍,日本是我国的8.6倍。我国居民用电量今后仍有很大发展。预计从 1996年到2005年,还要增长l.4倍。

机械和冶金工业中的应用:几乎在所有的机器中都可以找到铜制品部件。除了电机、电路、油压系统、气压系统和控制系统中大量用钢以外,种类繁多用黄铜和青铜制造的传动件和固定件,如齿轮、蜗轮、蜗杆、联结件、紧固件、扭拧件、螺钉、螺母等,比比皆是。几乎在所有作机械相对运动的部件之间,都要使用减磨铜合金制作的轴承或轴套,特别是万吨级的大型挤压机、锻压机的缸套、滑板几乎都用青铜制成,铸件重量可达数吨。许多弹性元件,几乎都选用硅青铜和锡青铜作为材料。焊接工具、压铸模具等更离不开铜合金,如此等等。

冶金设备:冶金工业是消耗电能的大户,素有"电老虎"之称。在冶金厂的建设中通常必须要有一个依靠铜来进行工作的庞大的输、配电系统和电力运转设备。此外,在火法冶金中,连续铸造技术已占据主导地位,其中的关键部件一结晶器,大都采用铬铜、银铜等高强度和高导热性的铜合金。电冶金中的真空电弧炉和电渣炉水冷坩埚使用钢管材制造,各种感应加热的感应线圈都是用铜管或异型铜管绕制而成,内中通水冷却。

合金添加剂:铜是钢铁和铝等合金中的重要添加元素。少量铜(0.2~0.5%)加入低合金结构用钢中,可以提高钢的强度及耐大气和海洋腐蚀性能。在耐蚀铸铁和不锈钢中加入铜,可以进一步提高它们的耐蚀性。含铜30%左右的高镍合金是著名的高强度耐蚀"蒙乃尔合金",在核工业中广泛使用。在许多高强度铝合金中都含有铜。通过淬火 一 时效热处理,在合金中析出弥散分布的细小颗粒,而显着提高其强度,称为时效硬化铝合金。其中著名的有杜拉铝或称硬铝,它是一种含铜、锰、镁的铝合金,是制造飞机和火箭的重要结构材料。

建筑中的应用

管道系统:由于钢水管具有美观耐用、安装方便、安全防火、卫生保健等诸多优点,使它与镀锌钢管和塑料管相比存在明显优越的价格性能比。在住宅和公用建筑中,用于供水、供热、供气以及防火喷淋系统,日益受到人们的青睐,成为当前的首选材料。在发达国家中,铜制供水系统己占很大比重。美国纽约号称世界第六高楼的曼哈顿大厦,其中仅供水系统一项,就用去铜管 6万英尺 (l公里)。在欧洲,饮水用钢管消耗量很大。英国的饮水用钢管消耗量平均每人每年1.6公斤,日本为0.2公斤。由于镀锌钢管容易锈蚀,许多国家己明令禁用。香港早于1996年 1月起禁止使用,上海也于 1998年5月起实行。我国在房屋建设中推广使用铜管道系统,势在必行。

房屋装修:在欧洲采用钢板制作屋顶和漏檐已有传统。北欧国家中甚至用它作墙面装饰。铜耐大气腐蚀性能很好、经久耐用、可以回收,它有良好的加工性可以方便地制作成复杂的形状,而且它还有美观的色彩;因而很适合于用做房屋装修。它在教堂等古建筑物屋顶上的应用己有悠久历史,至今仍发出诱人的光彩;而且在现代大型建筑甚至公寓和住宅的建设上的应用也越来越多。例如:在伦敦,代表现代英国建筑艺术的"英联邦委员会"大厦,屋顶形状复杂,用钢板建造,重约 25吨;于 1966年开放的水晶宫运动中心,用钢 60吨做成波浪形的屋顶等等。据统计,用做屋顶的铜板,在德国平均每人每年消费0.8公斤,美国为0.2公斤。此外,屋内的装修,如:门把手、锁、百页、按栏、灯具、墙饰以及厨房次具等等,使用钢制品不但经久耐用,消毒卫生,而且装点出高雅的气息,深受人们喜爱。

铜的自然属性:铜是人类最早发现的古老金属之一,早在三千多年前人类就开始使用铜。 自然界中的铜分为自然铜、氧化铜矿和硫化铜矿。自然铜及氧化铜的储量少,现在世界上80%以上的铜是从硫化铜矿精炼出来的,这种矿石含铜量极低,一般在2--3%左右。 金属铜,元素符号Cu,原子量63.54,比重8.92,熔点1083Co。纯铜呈浅玫瑰色或淡红色。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,形成的合金主要分成三类:黄铜是铜锌合金,青铜是铜锡合金,白铜是铜钴镍合金。铜冶金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%,现代湿法冶炼的技术正在逐步推广,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。

铜材_铜材 -发展趋势

1、国际铜消费仍保持一定增长速度,但增幅回落:90年代以来。在国际铜消费增长中起较大作用的主要是两类国家。一类是北美和欧洲的发达国家,如美国、加拿大、法国、德国、意大利、英国、日本等国家。另一类是亚洲和南美的发展中国家、欠发达国家及地区,如中国、印度、韩国、中国台湾省、马来西亚、泰国、菲律宾、印度尼西亚、巴西、智利等国家。;肖费比例两类国家大致各占一半。从今后的发展趋势看,第一类国家铜消费量已经基本趋于稳定,铜消费增长幅度较低,一般在1%一3%之间。第二类国家经济发展潜力大,对铜的消费或将保持较快的增长速度。尤其是中国、印度、俄罗斯近两年对铜消费量增长迅猛,费增幅在6%一10%以上。预计近期世界铜消费的增势可能略有减缓,但国际市场的长期增长态势不会改变。

2.国际铜矿山开发力度加大,但短期内供应仍较紧张:在国际铜价快速上涨和矿产资源供应持续紧张的背景下,铜精矿价格一路走高,在矿山企业利润大幅上涨的同时,也刺激了矿山企业加大资源开发力度,促使产能快速提高。预计2007年全球矿产量增幅将达到5.5%以上,金属量约1650万吨。其中我国铜精矿含铜产量达83万吨(快报数),同比增长9.97%,约占全球总产量的5%。根据CRU相关数据统计,近年来铜矿资源的开发项目主要集中在南美地区,主要国家是智利和秘鲁。而亚洲地区铜矿资源开发项目也成快速增长趋势,主要国家是中国、印度、内蒙古等国家,预计全球大部分新建产能在明年陆续投产,2008年铜精矿产量增幅将高于今年,约在8%左右,产铜金属量在1782万吨左右。但我们认为,虽然供应仍在快速增长,但还没有快到短期内足以扭转铜精矿供应短缺的格局。任何影响铜矿生产的重大突发事件都会导致精矿供应短缺。因此预计近两年全球铜精矿供需形势仍不乐观。国内方面,虽然国内矿山企业加大了投资力度,但仍远远不能满足国内需求,预计2008年我国铜精矿进口量仍将继续保持一定幅度的增长。

3.近期国际铜价的波动幅度较大:在过去几年内,铜表现出了两种属性,一种是作为商品的属性,一种是金融属性。作为商品的铜在过去几年内一直处于供应偏紧状态,铜价自然保持上涨的态势。而铜价上涨所带来的高额回报无疑吸引了更多资金的介入,这些资金将铜视为投资组合的一部分,投资铜可以提高收益、规避通膨胀的风险,于是铜又被赋予了金融的属性。进入2003年后,铜价开始进入了上升通道,年均价格由2003年的1579美元上涨到2006年的6665美元/吨,涨幅达到322,其中2006年5月11日,铜价瞬间达到了8800美无/吨的历史高位,铜的金融属性被夸大到了极致,同时也告别了3000美元/吨,并进入了高铜价的时代。此后在罢工、咫风、基金、库存、美国次级债风波、中国需求等等因素的作用下,铜价开始宽幅波动,波动区间在5500 ~8500美元之间。从目前情况看,虽然美国及一些发达国家近一段时间的经济状况并不乐观,对铜价有一定的抑制作用,但低库存和对中国铜需求的强劲预期仍然是支持铜价的主要因素。因此预计近期铜价仍会在较高价位,并宽幅波动。

4.国际大型铜企业联合重组的步伐加快.矿产资源的垄断日益加剧:经济全球化的浪潮波及各个领域,铜工业也不例外,为了适应市场竞争,近几年以来,国外大型铜企业联合重组的步伐加快,产业集中度也有所提高,企业间的兼并、并购和经营范围的拓宽已成为一股潮流,于是我们不断看到收购、兼并、联合,从而组建成更大规模的跨国公司(多数为采选冶加工联合企业),以实现规模化经营、扩大市场份额。这其中较著名的有1999年菲尔普斯道奇公司购并Cyprus Amax,成为全球第二大铜生产商,墨西哥集团收购美国Asarc。熔炼公司,成为全球第三大铜生产商。2001年底,澳大利亚BHP公司和英国Billiton公司合并为BHP Billiton公司,成为全球第四大铜生产商。2004年10月,南秘鲁铜业公司的南方铜业公司批准了与墨西哥集团的合并计划,这两家公司合并后,将拥有全球第二大铜矿储备,并将成为继Codelco之后的全球第二大上市的铜生产商。从矿业公司对铜金属矿产的控制集中度看,世界最大的铜矿业公司约占全球铜矿产量的12%;排名前10家公司铜矿产量约占全球63%的,集中度较高。

  

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