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新聞中心

朔聯新材料為電纜保駕護航

銅及電線電纜用無氧銅材簡述


發布時間:

2023-05-27

銅的基本知識 銅是人類最早使用的金屬。早在史前時期,人們就開始挖掘露天銅礦,用獲得的銅制作武器、工具等器皿。銅的使用對早期人類文明的進步產生了深遠的影響。銅是一種存在于地殼和海洋中的金屬。地殼中銅的含量約為0.01%,在某些銅礦床中,銅的含量可達3-5%。自然界中的銅大多以化合物的形式存在,即銅礦石。銅礦物與其他礦物聚合形成銅礦石,開采的銅礦石被精選成含銅量高的銅精礦。

銅及電線電纜用無氧銅材簡述

銅的基本知識
銅是人類最早使用的金屬。早在史前時期,人們就開始挖掘露天銅礦,用獲得的銅制作武器、工具等器皿。銅的使用對早期人類文明的進步產生了深遠的影響。銅是一種存在于地殼和海洋中的金屬。地殼中銅的含量約為0.01%,在某些銅礦床中,銅的含量可達3-5%。自然界中的銅大多以化合物的形式存在,即銅礦石。銅礦物與其他礦物聚合形成銅礦石,開采的銅礦石被精選成含銅量高的銅精礦。 
一.性能
銅具有良好的物理和化學性質,如導電性、導熱性、耐腐蝕性和延展性。導電性和導熱性。純銅僅次于銀,可以拉成很細的銅線,做成很薄的銅箔。純銅的新鮮斷面呈玫瑰紅色,但表面形成氧化銅膜后,外觀呈紫紅色,故常稱為紫銅。
除了純銅,銅還可以用錫、鋅、鎳金屬化,形成不同特性的合金,即青銅、黃銅、白銅。當鋅加入純銅(99.99%)中時,稱為黃銅。例如,含80%銅和20%鋅的普通黃銅管用于電廠冷凝器和汽車散熱器;加進去的鎳叫白銅,剩下的叫青銅。除了鋅和鎳之外,凡是含有其他金屬元素的銅合金都叫青銅,凡是加入的元素都叫青銅。最重要的青銅是錫磷青銅和鈹青銅。如錫青銅在中國的應用歷史悠久,用于鑄造編鐘、鼎、樂器和祭祀器皿。青銅也可用作軸承、襯套和耐磨零件。與純銅的導電性不同,通過合金化可以大大提高銅的強度和耐腐蝕性。這些合金有的具有良好的耐磨性和鑄造性能,有的則具有良好的機械性能和耐腐蝕性。
二、用途
由于上述優良的性能,銅在工業上被廣泛使用。包括電氣工業、機械制造、運輸、建筑等。目前,在電氣和電子工業領域,銅主要用于制造電線、通信電纜和其他成品,如電機、發電機轉子、電子儀器和儀表等。,約占工業總需求的一半。銅及銅合金在計算機芯片、集成電路、晶體管、印刷電路板等設備和器件中發揮著重要作用。例如,具有高導電性和導熱性的鉻鋯銅合金用于晶體管引線。最近,國際知名計算機公司IBM在硅片中采用銅代替鋁,這標志著半導體技術中最古老的金屬應用取得了最新突破。
上世紀80年代中期,美國、日本和西歐國家的精銅消費中,電氣行業所占比重最大,中國也不例外。然而,20世紀90年代后,建筑行業管道的海外銅消費量大幅增加,成為國外最大的銅消費國??偛课挥诩~約的銅開發協會(CDA)發表的報告顯示,1997年,建筑業仍是美國最大的銅產品最終用途市場。銅的抗腐蝕性在建筑業中常被用來制造水管、屋頂和其他給排水設施。此外,它還因其美觀而被用于建筑裝飾。建筑業用銅占美國銅制品總消費量的第一位。
隨著科學技術的發展,銅的應用范圍越來越廣,銅在醫學、生物學、超導和環境等領域發揮著重要作用。例如,當聚氨酯泡沫含有銅或氧化銅時,它可以大大減少這種塑料燃燒時釋放的致命有毒氣體——氰化氫(HCN)。大量研究資料證明,銅的殺菌作用能有效減少肺炎病菌的傳播,抑制細菌的生長,保持飲用水的清潔。因此,未來銅管在國內建筑行業的發展前景將非常廣闊。
三。銅的儲量
世界上有豐富的銅資源。據美國礦務局1995年統計,世界銅儲量為3.1億噸,儲量基數為5.9億噸。銅儲量最大的國家是智利和美國,分別占世界儲量基數的23.7%和15.3%,其次是波蘭、贊比亞、俄羅斯、扎伊爾、秘魯、加拿大和澳大利亞。
世界上有九種工業類型的銅礦床:斑巖型、砂頁巖型、銅鎳硫化物型、黃鐵礦型、銅鈾金型、自然銅型、脈型、碳酸鹽型和矽卡巖型。最主要的是前四種類型,占世界銅總儲量的96%,其中斑巖型和砂頁巖型分別占55%和29%。全球銅儲量超過500萬噸的巨型銅礦約有60個,斑巖礦38個,頁巖礦15個,占巨型銅礦的88%。
中國可開采的銅精礦資源很少。目前主要的銅礦有江西德興銅礦、西藏玉龍銅礦、玉龍銅礦和新疆新發現的阿舍勒銅礦。
四。銅的熔煉過程
從銅礦中開采的銅礦石被精選成銅精礦或高銅品位的銅礦石,銅精礦需要冶煉委托成為精銅和銅產品。
目前,世界上主要有兩種煉銅方法:火法冶金和濕法冶金(SX-EX)。
1.火法
陰極銅,即電解銅,通過熔煉和電解精煉生產,一般適用于高品位硫化銅礦。
除銅精礦外,廢銅是煉銅的主要原料之一,包括舊廢銅和新廢銅。舊的廢銅來自舊的設備和機器,廢棄的建筑和地下管道。新銅來自加工廠廢棄的廢銅(銅材產量比例約50%)。一般來說,廢銅的供應是穩定的。廢銅分為:裸雜銅:品位在90%以上;黃銅(電線):含銅材料(舊電機、電路板);由廢銅和其他類似材料生產的銅也被稱為再生銅。
2.濕法:
一船適合低品位氧化銅,生產出來的精銅叫電積銅。
3.火法和濕法的特點
比較火法和濕法銅生產工藝,它具有以下特點:
(1)后者冶煉設備較簡單,但雜質含量較高,是前者的有益補充。
(2)后者受礦石品位和類型的限制。
(3)前者的成本約為70-80美分/磅(約1540-1760美元/噸),后者僅為30-40美分/磅(約660-880美元/噸)。
可見濕法冶煉技術具有相當大的優勢,但應用范圍有限。不是所有的銅礦都能用這種技術冶煉。然而,通過技術改進,近年來,越來越多的國家,包括美國、智利、加拿大、澳大利亞、墨西哥和秘魯,將這一工藝應用于更多的銅冶煉。濕法冶金技術的提高及其應用的普及,降低了銅的生產成本,增加了銅礦的產能,在短時間內增加了社會資源的供給,造成社會總供給的相對過剩,對價格產生拉動作用。1997年,銅的期貨價格從1996年的2600美元/噸的高點跌至1998年11月的1600美元/噸左右,這與濕法冶煉工藝比重的大幅度提高導致低成本銅大量上市有直接關系。
目前銅的平均生產成本為1400-1600美元/噸(64-73美分/磅),期貨價格的下跌是價格向價值的合理回歸。隨著其在冶煉過程中比重的不斷增加,銅的價格走勢將越來越深遠。據悉,目前濕法煉銅成本最低僅為20美分/磅(450美元/噸),最高為77美分/磅(1697.5美元/噸),平均不到50美分/磅(1100美元/噸)。需要指出的是,1995年,濕法煉銅的平均生產成本僅為39美分/磅。最近,濕法煉銅的平均生產成本有所增加,主要是因為濕法冶金工藝已經擴展到處理硫化銅礦物。濕法煉銅工藝更適合于處理銅的氧化礦物和貧礦石,但是當處理硫化礦物和富礦時,或者當礦山位于寒冷地區時,濕法煉銅工藝的生產成本也更高,超過50美分/磅。
自20世紀70年代以來,中國一直在研究從低品位銅礦中提取銅的技術。1983年,第一座濕法煉銅廠建成,年產量120噸。近年來,由于引進國外優良的銅萃取劑和發展當地銅工業,新建了幾十個小型濕法冶金廠,規模從幾百噸到兩千噸不等,但銅的年產量只有1.5萬噸,與我國100萬噸的精銅年產量相比,遠遠不夠。目前,中國銅的生產成本約為18500元人民幣,遠高于世界平均水平1477美元(67美分)。“九五”期間,國家計委和中國有色金屬工業總公司把濕法冶煉項目列為重點科研項目,在大冶的德興銅礦、玉龍銅礦、銅綠山銅礦建設了幾個示范廠。經過幾年的努力,預計到本世紀末,我國濕法技術將會有一個大的發展,年產能估計達到5萬噸以上。
據統計,1980年,濕法冶金精煉銅產量占世界精煉銅產量的2.5%,1994年提高到10%,1997年提高到18%。預計濕法冶金生產銅的比例最終將提高到25-35%。

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