铜精矿是什么
铜是人类最早发现和使用的金属之一。铜的颜色是紫色，比重为8.89，熔点为1083.4摄氏度。铜及其合金因其良好的导电性和导热性、较强的耐腐蚀性、易加工性、良好的抗拉强度和疲劳强度而被广泛应用。
铜在金属材料消费中仅次于钢和铝，成为国计民生、国防工程乃至高科技领域不可或缺的基础材料。
中国开采和冶炼铜矿的历史悠久，最早可以追溯到2700多年前的春秋时期。而且中国古代开采冶炼铜矿的规模和技术水平都不低。
众所周知，铜矿床的形成是岩浆造成的，有色金属矿物是在岩浆冷却过程中形成的。有重力、置换、重结晶、结晶等多种方式。
但是铜精矿不一样。是铜矿石经过洗涤加工后的产品。一般来说，铜矿石的品位只有百分之几，而铜精矿的品位可以超过百分之二十。
说起来，既然铜精矿的品位高于铜矿石，那你知道它用在什么领域吗？是不是也很难做“线”？我们继续往下看。
铜精矿有什么用，为什么这么贵？首先，铜精矿在不开采的时候是“精炼”的。这个精字需要“选矿”来完成，但是不同的铜矿石选矿工艺不一样。
比如硫化铜最常用的选矿方法是浮选，浮选前需要一两个阶段的磨矿。但氧化铜选矿除浮选外，还有酸浸和氨浸。
如前所述，铜精矿是将原矿石加工去除杂质和其他伴生矿物后，可直接用于冶炼铜的矿石。
所以铜冶炼一般用铜精矿代替原铜矿。从矿石冶炼中获得的粗铜可以被电解以获得高纯度的电解铜。
而且在冶炼和热解过程中，可以分别从阳极泥、电解液、烟尘和尾气中回收金、银、钯[Bm]、铂、铅、镉、锌、硫等元素或化合物，余热还可以发电。
综合利用后，不仅减少了废液、废渣、废气对环境和空气的污染，而且变废为宝，提高了乐铜精矿的利用价值。
铜精矿作为金属铜的关键原料，其产量对铜的产量影响很大。中国有色金属工业协会数据显示，2020年，我国铜精矿产量达到167.32万吨，同比增长2.8%。
目前我国铜精矿主要用于房地产、电子电力、交通运输、消费和工业设备等领域，其中电力领域最大，市场需求占48%。
既然应用这么广泛，有朋友会问，中国的铜资源够吗？我们继续往下看。
中国西藏有3000万吨铜矿，但起步很难。发生了什么事?作为世界上最大的铜消费国，中国的铜资源并不充足，因此将继续使用二次铜资源。而废旧机电产品拆解量有限，拆解车数量少，国家电网垃圾处理项目减少，国内废铜供应十分有限。
据美国地质调查局2020年统计，全球铜资源总储量为8.7亿吨，其中智利位居第一，占总储量的23%，拥有2亿吨铜资源。
虽然看起来不多，但截至2019年，中国铜资源探明储量仅占全球的3%，11253.6万吨。作为全球最大的铜精矿需求国，我们每年都需要从国外进口。
据了解，中国每年对铜资源的需求70%以上依赖国外。为了摆脱以后卡住的局面，我们一直在尽可能的开采国内的铜矿资源。
即便如此，西藏仍有三个铜矿，合计储量3000万吨，长期未开采。据说早在20世纪60年代就发现了其中的两个，但只有一期工程已经投产。
主要原因是采矿很容易破坏当地的生态。我们一直坚持走绿色发展的道路，西藏属于中国最后一片净土。
而且三大矿区之一紧挨着羌塘国家级自然保护区，直接开采冶炼。西藏完了，就失去了应有的样子。
再加上西藏海拔普遍较高，甚至还有冰川地貌，开采难度很大，很少有人能在这样的环境下正常工作。
矿产铜指的是铜矿石，而铜精矿是铜矿石经过选矿加工后的产物，铜精矿的品位要大于铜矿石。
铜是人类最早使用的金属.早在史前时代, 人们就开始采掘露天铜矿,并用获取的铜制造武器、 式具和其他器皿,铜的使用对早期人类文明的进步影响深远. 铜是一种存在于地壳和海洋中的金属.铜在地壳中的含量约为0. 01％,在个别铜矿床中,铜的含量可以达到3－5％. 自然界中的铜,多数以化合物即铜矿物存在. 铜矿物与其他矿物聚合成铜矿石,开采出来的铜矿石, 经过选矿而成为含铜品位较高的铜精矿. 一、性能 铜具有良好的导电性、导热性、耐腐蚀性和延展性等物理化学特性. 导电性能和导热性能仅次于银,纯铜可拉成很细的铜丝, 制成很薄的铜箔.纯铜的新鲜断面是玫瑰红色的, 但表面形成氧化铜膜后,外观呈紫红色,故常称紫铜. 铜除了纯铜外,铜可以与锡、锌、 镍等金属化合成具有不同特点的合金,即青铜、黄铜和白铜. 在纯铜（99.99%）中加入锌,则称黄铜,如含铜量80％, 含锌量20%的普通黄铜管用于发电厂的冷凝器和汽车散热器上； 加入镍称为白铜,剩下的都称为青铜,除了锌和镍以外, 加入其它金属元素的所有铜合金均称做青铜, 加入什么元素就称为什么元素,最主要的青铜是锡磷青铜和铍青铜. 如锡青铜在我国应用的历史非常悠久,用于铸造钟、鼎、 乐器和祭器等.锡青铜也可用作轴承、轴套和耐磨零件等. 与纯铜的导电性有所不同,借助于合金化, 可大大改善铜的强度和耐锈蚀性.这些合金有的耐磨,铸造性能好, 有的具有较好的机械性能和耐腐蚀性能. 二、用途 由于铜具有上述优良性能,所以在工业上有着广泛的用途. 包括电气行业、机械制造、交通、建筑等方面.目前, 铜在电气和电子行业这一领域中主要用于制造电线、 通讯电缆和其他成品如电动机、发电机转子及电子仪器、仪表等, 这部分用量约占工业总需求量的一半左右. 铜及铜合金在计算机芯片、集成电路、晶体管、 印刷电路版等器材器件中都占有重要地位.例如, 晶体管引线用高导电、高导热的铬锆铜合金.最近, 国际知名计算机公司IBM已采用铜代替硅芯片中的铝, 这标志着人类最古老的金属在半导体技术应用方面的最新突破. 80年代中期,美国、日本和西欧国家的精铜消费中, 电气工业所占比重最大,中国也不例外.而进入90年代以后, 国外在建筑行业中管道用铜增幅巨大,成为国外消费铜的大头. 据位于纽约的铜发展协会(CDA)发表的报告说：1997年, 建筑业仍是美国铜产品的最大的最终用途市场, 建筑业常利用铜的耐腐蚀性用于制造水管、屋顶及其他给排水设施, 此外,还因其美观的外表而被用于建筑装修, 建筑业用铜占美国铜产品总消费量的第一位. 据中国有色集团内部统计, 1997年我国铜的消费构成中电气行业（包括电线电缆）占77. 7%,成为用铜的最大市场. 具体情况如下： 单位：% 80年代中期 1997 美国、日本、西欧 中国 美国* 中国 电气工业 47.8 55.2 24.8 77.7 机械制造业 19.5 23.8 11.5 5.3 建筑业 15.8 3.3 41.8 6.9 交通运输业 8.8 3.3 12.8 4.4 其它8.1 14.4 9.1 5.7 合计100 100 100 100 数据来源: 《期货交易大辞典》 *铜发展协会(CDA) 附注: 1997年的中国铜消费结构数据来源于Simon Hunt的"1990-1997年中国铜消费调查报告"一文, 为了避免重复计算,1997 年中国的电线电缆包括在电气行业中, 而以前都计算在机械制造行业里. 随着科学技术的日新跃益,铜的应用范围在拓宽,铜在医学、生物、 超导及环境方面开始发挥作用.如, 当聚氨酯塑料泡沫含有铜或氧化铜时, 能大大减少这种塑料燃烧时所释放出致命的有毒气体――氢氰化物（ HCN）.大量研究资料证明, 铜的杀菌作用可以有效地降低肺炎病菌的传播,能抑制细菌生长, 保持饮用水清洁卫生,所以, 未来国内建筑业铜管的发展前景将十分广阔. 三、铜的储量： 世界铜矿资源比较丰富.据1995年美国矿业局统计, 世界铜金属储量为3.1亿吨,储量基础为5.9亿吨, 铜储量最多的国家是智利和美国,分别占世界储量基础的23.7% 和15.3%,其次是波兰15％、赞比亚6％、俄罗斯5％、 扎伊尔5％、秘鲁4％、加拿大4％、澳大利亚4％. 世界铜矿的工业类型分为斑岩型、砂页岩型、铜镍硫化物型、 黄铁矿型、铜－铀－金型、自然铜型等、脉型、碳酸岩型、 矽卡岩型共九类.最重要的是前四类,占世界铜总储量的96％, 其中斑岩型和砂页岩型矿各占55％和29％. 世界铜储量超过500万吨的巨型铜矿约有60个, 斑岩矿占38个,砂页矿占15个合计占巨型铜矿的88％. 中国可供开采的铜精矿资源很少. 目前大的铜矿主要有江西德兴铜矿、西藏裕龙铜矿、 玉龙铜矿和新近探明的新疆阿舍勒铜矿. 四、铜的冶炼工艺 从铜矿中开采出来的铜矿石, 经过选矿成为含铜品位较高的铜精矿或者说是铜矿砂, 铜精矿需要经过冶炼提成,才能成为精铜及铜制品. 目前,世界上铜的冶炼方式主要有两种：即火法冶炼与湿法冶炼（ SX－EX） 1．火法: 通过熔融冶炼和电解精火炼生产出阴极铜,也即电解铜, 一般适于高品位的硫化铜矿. 除了铜精矿之外,废铜做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. 2．湿法: 一船适于低品位的氧化铜,生产出的精铜称为电积铜. 3． 火法和湿法两种工艺的特点 比较火法和湿法两种铜的生产工艺,有如下特点： （1）后者的冶炼设备更简单,但杂质含量较高, 是前者的有益补充. （2）后者有局限性,受制于矿石的品位及类型. （3）前者的成本约在70－80美分/磅（约合1540－ 1760美元/吨）,后者仅为30－40美分/磅（约合660－ 880美元/吨）. 可见,湿法冶炼技术具有相当大的优越性, 但其适用范围却有局限性, 并不是所有铜矿的冶炼都可采用该种工艺.不过通过技术改良, 这几年已经有越来越多的国家,包括美国、智利、加拿大、 澳大利亚、墨西哥及秘鲁等,将该工艺应用于更多的铜矿冶炼上. 湿法冶炼技术的提高及应用的推广,降低了铜的生产成本, 提高了铜矿产能,短期内增加了社会资源供给, 造成社会总供给的相对过剩,对价格有拉动作用. 1997年铜的期价由1996年的2600美元/ 吨高位跌至目前1998年11月的1600美元/吨左右, 与湿法冶炼工艺比重的大大提高导致大量低成本铜上市有着直接的关 系. 目前由于铜的平均生产成本在1400－1600美元/吨（64－ 73美分/磅）,期价下跌是价格向价值的合理回归, 随着冶炼工艺中其比重的不断增加, 铜的价格走向将会受到越来越深远的影响.据报道, 目前湿法炼铜最低成本只有20美分/磅(合450美元/吨), 最高77美分/磅(合1697.5美元/吨), 平均约低于50美分/磅(合1100美元/吨).需要指出的是, 在1995年湿法炼铜的平均生产成本还只有39美分/磅, 近来湿法炼铜平均生产成本有所上升, 主要是由于湿法炼铜工艺推广到了处理铜的硫化矿物的缘故. 湿法炼铜工艺较适合处理铜的氧化矿物和贫矿, 而处理硫化矿物及较富矿石时,或当矿山地处寒冷地区, 采用湿法炼铜工艺,其生产成本亦较高,多在50美分/磅以上. 中国自70年代开始研究从低品位铜矿中提取铜技术, 1983年建立了第一座湿法冶炼铜的工厂,年产120吨, 近来由于引进了国外优良的铜莘取剂,加上地方铜工业的发展, 现在已建成了几十座小型的湿法冶炼厂, 规模从几百到2000吨不等,但年产铜仅1.5万吨, 这与我国年产精炼铜100万吨的规模相比远远不够. 目前我国铜的生产成本大约在18500元左右, 远远高于世界平均水平1477美元（67美分）."95" 期间国家计委和中国有色金属工业总公司把湿法冶炼项目列为重点攻 关项目,在德兴铜矿、玉龙铜矿、 大冶铜录山铜矿等地建几个示范工厂,经过几年努力, 估计至本世纪末我国的湿法技术会有较大发展, 届时年产能估计可达5万吨以上. 据统计,1980年湿法炼铜的精铜产量占世界精铜产量的2.5％ ,1994年该比重提高到10％,1997估计提高到18％, 预计最终湿法产铜的比例将提高到25－35％之间. 单位：万吨 1980 1994 1997 1998 湿法产铜比重 2.5% 10% 18% 20－25% 湿法产铜量 24 108 172．3 225
2废铜做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。
3
通过熔融冶炼和电解精火炼生产出阴极铜，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
4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。
5阳极铜
目前我国生产再生铜的方法主要有两类：
第一类是将废杂铜直接熔炼成不同牌号的铜合金或精铜，所以又称直接利用法；
第二类是将杂铜先经火法处理铸成阳极铜．然后电解精炼成电解铜并在电解过程中回收其他有价元素。用第二类方法处理含铜废料时，通常又有 3 种不同的流程，即一段法、二段法和三段法。
l 一段法 将分类过的黄杂铜或紫杂铜直接加入反射炉精炼成阳极铜的方法。其优点是流程短、设备简单、建厂快、投资少，但该法在处理成分复杂的杂铜时，产出的烟尘成分复杂，难以处理；
同时精炼操作的炉时长，劳动强度大，生产效率低，金属回收率也较低。
2 二段法 杂铜先经鼓风炉还原熔炼得到金属铜．然后将金属铜在反射炉内精炼成阳极铜；或杂铜先经转炉吹炼成粗铜．再在反射炉内精炼成阳极铜。由于这两种方法都要经过两道工序，所以称为二段法。鼓风炉熔炼得到的金属铜杂质含量较高，呈黑色，故称为黑铜。
3 三段法 杂铜先经鼓风炉还原熔炼成黑铜，黑铜在转炉内吹炼成次粗铜，次粗铜再在反射炉中精炼成阳极铜。原料要经过 3 道工序处理才能生产出合格的阳极铜，故称三段法。三段法具有原料综合利用好，产出的烟尘成分简单、容易处理、粗铜品位较高、精炼炉操作较容易、设备生产率也较高等优点，但又有过程较复杂、设备多、投资大且燃料消耗多等优点。因此，我国除规膜较大的企业或需处理某些特殊废渣外，一般的废杂铜处理流程多采用二段法和一段法。
6 中国是世界上最大的铜生产国，但是产量不到需求量的1/3，这使中国成为全球精矿市场最大的购买国家之一。预计中国明年的铜产量将在295万～300万吨之间，同比仅仅增加约20万吨。
据悉，国内最大的铜冶炼企业江西铜业集团公司计划在2007年中期将冶炼和精炼产能提升30万吨；山东一新建铜冶炼公司明年7月将开始其年产20万吨的铜冶炼厂生产；金川集团有限公司计划将冶炼和精炼铜产能提升1倍至40万吨，但该公司表示，这并不意味着公司明年的产量将达到同等水平，产量将取决于铜精矿等原料供应。
世界第二大铜生产商必和必拓公司执行长日前称：“预计铜精矿市场将会吃紧，因为产量减少以及冶炼厂产能增速较快。”该公司下属智利Escondida,铜矿已经将2007年向中国冶炼厂供应的铜精矿加工费报价为60美元/吨，精炼费报价为6美分/磅，这较今年的报价下调了33%。另外，BHP还已经取消了价格分享条款，根据价格分享条款，中国冶炼厂可以在铜价格较高时获得另外的铜精矿加工精炼费。
据悉，中国冶炼商已经拒绝了BHP公司的报价。 双方将在未来几周，就2007年铜精矿加工精炼费协议进行第二轮谈判，预计BHP将对其他报价制定时间表。面临较低报价，中国冶炼厂正准备关闭其部分设施来减少铜精矿消费量，并将利用粗铜、冶炼废料和废金属作为冶炼原料，来维持精炼铜产量。
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。
金属铜，元素符号cu，原子量63.54，比重8.92,熔点1083oc。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20－30％，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％，但因矿石中的硫在造锍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，适于低品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。
2、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
3、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。
铜是一种典型的亲硫元素，在自然界中主要形成硫化物，只有在强氧化条件下形成氧化物，在还原条件下可形成自然铜。目前，在地壳上已发现铜矿物和含铜矿物约计250多种，主要是硫化物及其类似的化合物和铜的氧化物、自然铜以及铜的硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐类等矿物。其中，能够适合目前选冶条件可作为工业矿物原料的有16种。即自然元素：自然铜（含铜近100％）；铜的硫化物：黄铜矿（含铜34.6％，括号指铜含量，下同）、斑铜矿（63.3％）、辉铜矿（79.9％）、铜蓝（66.5％）、方黄铜矿（23.4％）、黝铜矿（46.7％）、砷黝铜矿（52.7％）、硫砷铜矿（48.4％）；铜的氧化物：赤铜矿（88.8％）、黑铜矿（79.9％）；铜的硫酸盐、碳酸盐和硅酸盐矿物：孔雀石（57.5％）、蓝铜矿（55.3％）、硅孔雀石（36.2％）、水胆矾（56.2％）、氯铜矿（59.5％）。
当前，我国选冶铜矿物原料主要是黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、孔雀石等。按选冶技术条件，将铜矿石以氧化铜和硫化铜的比例划出三个自然类型。即硫化矿石，含氧化铜小于10％；氧化矿石，含氧化铜大于30％；混合矿石，含氧化铜10%～30％。
我国铜矿物原料具有以下特点：
1)适合选冶生产的铜矿物原料，赋存于多种矿床类型。其中，具有重要开采价值的矿床类型：岩浆型铜镍硫化物矿床、斑岩型铜矿床、夕卡岩型铜和多金属矿床、热液脉型铜矿床、火山-沉积块状硫化物型铜矿床、沉积型层状矿床等等。
2）矿石结构构造复杂，嵌布粒度不均，多为不均匀浸染粒度矿石，甚至有不少矿物组合、组构嵌布细微，成分复杂，难选矿石较多。
3）矿石化学成分多样，伴生、共生多种有益有害组分，选冶工艺条件复杂。目前，开发的矿区多数是综合性的铜矿床，共伴生多种有益有害元素。通过综合开采，综合利用，可变害为益，变废为宝。
2.铜原矿一般平均品味不是很高，大多在百分之几之间。
3.铜精矿是指将铜原矿进行选矿后，品位提高到一定程度的铜矿石，一般品位应在20%以上。
铜矿石产量是指单位时间生产铜矿石的数量，一般用年产量表示。
矿山铜产量是指一座矿山的产铜量，一般与铜矿石产量一起使用，即矿山铜矿石产量。
铜精矿是低品位的含铜原矿石经过选矿工艺处理达到一定质量指标的精矿,
可直接供冶炼厂炼铜。质量指标:
等
级
Cu(%
)
Pb(%)
Zn(%)
1
≥24
---
---
2
≥22
---
---
3
≥20
---
---
4
≥18
---
---
5
≥16
≤9
≤12
6
≥14
≤9
≤12
7
≥12
≤9
≤12
8
≥10
≤9
≤12
9
≥8
≤9
≤12
精炼铜是指通过一定方法将铜里面的各种杂质剔除而形成的单质铜，现在一般通过电解的方法来炼制精炼铜。
——碘量法
任务描述
铜矿石中的铜，其含量变化幅度较大，涉及的测定方法也较广泛。目前对高、中含量的铜的测定多采用碘量法。碘量法已被列为铜精矿测定铜的国家标准方法（GB/T3884.1-2012 ）。铜精矿分析一般要求测定铜、金、银、硫、氧化镁、氟、铅、锌、镉、镍、砷、铋、锑、汞等项目。本任务旨在通过实际操作训练，学会碘量法测定铜精矿中铜含量，熟练运用酸分解法对试样进行分解；能真实、规范记录原始记录并按有效数字修约进行结果计算。
任务实施
一、仪器和试剂准备
（1）玻璃仪器：酸式滴定管、锥形瓶、容量瓶、烧杯。
（2）铜片（≥99.99%）：将铜片放入微沸的冰乙酸（ρ＝1.05g/mL）中，微沸1min，取出用水和无水乙醇分别冲洗两次以上，在100℃烘箱中烘4min，冷却，置于磨口瓶中备用。
（3）溴水（AR）。
（4）氟化氢铵（AR）。
（5）盐酸（ρ＝1.19g/mL）。
（6）硝酸（ρ＝1.42g/mL）。
（7）硫酸（ρ＝1.84g/mL）。
（8）高氯酸（ρ＝1.67g/mL）。
（9）冰乙酸（1＋3）（ρ＝1.05g/mL）。
（10）硝酸（1＋1）。
（11）氟化氢铵饱和溶液（贮存在乙烯瓶中）。
（12）乙酸铵溶液（300g/L）：称取90g乙酸铵，置于400mL烧杯中，加入150mL蒸馏水和100mL冰乙酸，溶解后用水稀释至300mL，混匀，此溶液pH值为5。
（13）硫氰酸钾（100g/L）：称取 10g 硫氰酸钾溶于 400mL 烧杯中，加 100mL 水溶解。
（14）淀粉溶液称取1g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，再用刚煮沸的蒸馏水稀释至100mL，加热煮沸，冷却备用。
（15）三氯化铁（100g/L）。
（16）碘化钾（AR）
（17）硫代硫酸钠（约0.04mol/L）：
——制备：称取100g 硫代硫酸钠（Na2S2O3·5H2O）置于1000mL 烧杯中，加入500mL无水碳酸钠（4g/L）溶液，移入10L棕色试剂瓶中，用煮沸并冷却的蒸馏水稀释至约10L，加入10mL三氯甲烷，静置两周，使用时过滤，补加1mL三氯甲烷，摇匀，静置2h。
——标定：称取0.080 g（精确至0.0001 g ）处理过的纯铜三份，分别置于500mL锥形瓶中，加10mL硝酸（1＋1），于电热板上低温加热至溶解，取下，用水吹洗杯壁。加入5mL硫酸（1＋1），继续加热蒸至近干，取下稍冷，用约40mL蒸馏水冲洗杯壁，加热煮沸，使盐类完全溶解，取下，冷至室温。加1mL冰醋酸（1 ＋3），加3mL氟化氢铵饱和溶液，加入2～3g碘化钾摇动溶解，立即用硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色，加入2mL淀粉溶液继续滴定至浅蓝色，加5mL硫氰酸钾溶液，激烈摇振至蓝色加深，再滴定至蓝色刚好消失为终点。随同标定做空白试验。
按下式计算硫代硫酸钠标准滴定溶液的滴定度：
岩石矿物分析
式中：T为硫代硫酸钠标准溶液对铜的滴定度，g/mL；m为称取纯铜的质量，g；V为滴定纯铜所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL；V0为滴定空白所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL。
二、分析步骤
精确称取0.2000 g铜精矿置于300mL锥形瓶中，用少量水润湿，加入10mL浓盐酸置于电热板上低温加热3～5min取下稍冷，加入5mL硝酸和0.5～1mL溴，盖上表皿，混匀，低温加热（若试料中含硅、碳较高时加5～10mL高氯酸）待试样完全分解，取下稍冷，用少量蒸馏水冲洗表皿，继续加热蒸至近干，冷却。
用30mL蒸馏水冲洗表皿及杯壁，盖上表皿，置于电热板上煮沸，使可溶性盐类完全溶解，取下冷却至室温滴加乙酸铵溶液至红色不再加深为止，并过量3～5mL，然后滴加氟化氢铵饱和溶液至红色消失并且过量1mL混匀。加入2～3 g碘化钾摇动溶解，立即用硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色，加入2mL淀粉溶液继续滴定至浅蓝色，加5mL硫氰酸钾溶液，激烈摇振至蓝色加深，再滴定至蓝色刚好消失为终点。随同试样做空白试验。
若铁含量极少时，需补加1mL三氯化铁溶液；如果铅铋含量较高，需提前加入2mL淀粉溶液。
三、结果计算
按下式计算铜质量的百分含量：
岩石矿物分析
式中：w（Cu）为铜的质量分数，%；T为硫代硫酸钠标准滴定溶液对铜的滴定度，g/mL；V为滴定试样溶液消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，mL；V0为滴定空白试样溶液所消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，mL；m为称取试样的质量，g。
四、质量表格填写
任务完成后，填写附录一质量表格3、4、5。
任务分析
一、碘量法测定铜的原理
碘量法测定铜的依据是在弱酸性溶液中（pH＝3～4 ），Cu2＋与过量的KI作用，生成CuI沉淀和I2，析出的I2可以淀粉为指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定。有关反应如下：
岩石矿物分析
Cu2＋与I-之间的反应是可逆的，任何引起Cu2＋浓度减小（如形成配合物等）或引起CuI溶解度增大的因素均使反应不完全，加入过量KI，可使Cu2＋的还原趋于完全。但是，CuI沉淀强烈吸附 ，又会使结果偏低。通常使用的办法是在近终点时加入硫氰酸盐，将CuI（Ksp＝1.1×10-12）转化为溶解度更小的CuSCN沉淀（Ksp＝4.8×10-15）。在沉淀的转化过程中，吸附的碘被释放出来，从而被Na2S2O3溶液滴定，使分析结果的准确度得到提高。即：
CuI＋SCN-→CuSCN＋I-
硫氰酸盐应在接近终点时加入，否则SCN-会还原大量存在的Cu2＋，致使测定结果偏低。溶液的pH值一般应控制在3.0～4.0之间。酸度过低，Cu2＋易水解，使反应不完全，结果偏低，而且反应速率慢，终点拖长；酸度过高，则I-被空气中的氧氧化为I2（Cu2＋催化此反应），使结果偏高。
Fe3＋能氧化I-，对测定有干扰，但可加入NH4HF2掩蔽。NH4HF2是一种很好的缓冲溶液，因HF的Kα＝6.6×10-4，故能使溶液的pH值保持在3.0～4.0之间。
二、Na2S2O3标准溶液的配制
由于Na2S2O3不是基准物，因此不能直接配制标准溶液。配制好的Na2S2O2溶液不稳定，容易分解，这是因为在水中的微生物、CO2、空气中的O2作用下，发生下列反应：
岩石矿物分析
岩石矿物分析
岩石矿物分析
此外，水中微量的Cu2＋或Fe3＋也能促进Na2S2O3溶液的分解。
因此，配制Na2S2O3溶液时，需要用新煮沸（为了除去CO2和杀死细菌）并冷却了的蒸馏水，加入少量Na2CO3使溶液呈弱碱性，以抑制细菌的生长。这样配制的溶液也不易长期保存，使用一段时间后要重新标定。如果发现溶液变浑浊或析出硫，也应该过滤后再标定或者另配溶液。
三、干扰元素及其消除办法
（1）三价铁离子：Fe3＋的存在有显著干扰，因为它能氧化I-，析出碘，使结果偏高。为使碘量法测定铜在有铁存在下也能够进行，常把铁转变为不与碘化钾作用的配合物，一般是加入氟化钾（铵），此时，Fe3＋结合成为不与碘化钾起反应的配离子 这是快速碘氟法的基础。
（2）亚砷酸、亚锑酸：在碘量法测定铜的条件下（pH＞3.5）， 等离子能被析出的I2氧化，使结果偏低，甚至不放出I2，因而干扰测定。其反应如下：
岩石矿物分析
五价的砷、锑在pH＞3.5的条件下对测定无干扰。因此可在分解试样时将三价砷和锑氧化为高价以消除其干扰。As（Ⅲ）和Sb加入溴水氧化。煮沸除去过量的溴。
（3）亚硝酸根有影响，可于溶液中加入尿素除去。
（4）碘化亚铜沉淀吸附碘，使测定结果偏低。加入硫氰酸铵和碘化亚铜作用，因硫氰化亚铜的溶解度比碘化亚铜的溶解度小，生成硫氰化亚铜，消除对碘的吸附。当铜含量很低时可不加硫氰酸铵。当铜的含量较高时，在滴定终点到达之前可加入适量的硫氰酸铵溶液，使碘化亚铜转变为硫氰化亚铜：
CuI＋SCN-→CuSCN＋I-
滴定时，体积不能太大，否则碘化亚铜又形成二价铜盐，使溶液变蓝，终点不明显。
实验指南与安全提示
/试样中碳含量较高时，需加2mL硫酸和2～5mL高氯酸，加热溶解至无黑色残渣，并蒸干。
试样中含硅、碳较高时，加0.5 g氟化氢铵和5～10mL高氯酸。
试样中含砷锑高时，需加入溴水，再加入硫酸冒烟处理。
碘化钾的用量：由于I-与Cu2＋的反应是一个可逆反应：
岩石矿物分析
故为使Cu2＋与I-定量地反应，I-（通常以KI形式加入）过量是十分必要的。实际分析中，一般加入2g左右的KI即可使Cu2＋与I-定量地反应。另外，由于过量I-的存在，反应生成的碘能形成I3-，可减少因碘的易挥发性所带来的误差。
硫氰酸盐的作用：在测定铜的溶液中加入硫氰酸盐，使碘化亚铜变为溶解度更小的硫氰酸亚铜，反应如下：
CuI＋SCN-→CuSCN＋I-
①可克服碘化亚铜对碘的吸附（铜含量高时，这种吸附是相当显著的），使终点清晰；
②可使I-与Cu2＋的反应进行得更完全；
③并可增加碘离子浓度，减少碘化钾（价格昂贵）的加入量。
硫氰酸盐的加入时间：当铜的含量较高时，可以接近终点时加入适量的硫氰酸钾应溶液。过早加入会使结果偏低，因为铜可被CNS-还原。反应如下：
岩石矿物分析
滴定时溶液的酸度：碘量法滴定铜可以在醋酸、硫酸或盐酸介质中进行，目前采用最多的还是在醋酸介质中进行，主要原因是在醋酸介质中比在硫酸或盐酸介质中较易控制测定所需的酸度。碘量法测定铜时，pH必须维持在3.5～4之间。
①在碱性溶液中 将发生下列反应： 5H2O，而且I2在碱性溶液中会发生歧化反应生成 也可能有水解副反应。
②在强酸性溶液中Na2S2O3溶液会发生分解： 酸度太大，碘化物易被空氧化而析出碘：4I-＋4H＋＋O2→2I2＋2H2O
③铜矿石中常含有Fe、As、Sb等金属，样品溶解后，溶液中的Fe3＋、As（Ⅴ）、Sb（Ⅴ）等均能氧化I-为I2，干扰Cu2＋的测定。As（Ⅴ）、Sb（Ⅴ）的氧化能力随酸度下降而下降，当pH＞3.5时，其不能氧化I-。Fe3＋的干扰可用F-掩蔽。
滴定时溶液的体积：体积不能太大。化学反应的速度与反应物的浓度有关。增大溶液体积，就相当于降低Cu2＋与I-的浓度，使反应速度变慢，碘化亚铜又形成二价铜盐，出现终点返回的现象，终点不明显。
若亚硝酸根未除尽，可加少许尿素，煮沸数分钟。
空白溶液和铁含量很低的试样，为了便于调节pH，可加入数滴100g/L NH4Fe（SO4）2溶液。
案例分析
1.鸿盛矿业公司化验室某员工在用碘量法测定一含铜矿石中的铜含量时，用盐酸、硝酸溶解样品后，加入NH4F消除Fe3＋的干扰，但其测定结果经过比较后发现偏高，请以你所学知识分析结果可能偏高的原因。
2.赣州钴钨公司购进了一批含铁铜矿石，对方出具的检验报告表明该批次铜含量为11.26%，实验室某员工在使用碘量法测定铜含量时，将样品溶解后，用NaAc溶液调节溶液的pH值3.5～5.0左右，加入KI还原Cu2＋，滴定完毕，计算结果后发现结果比对方检验更高。技术主管在查找原因时发现该员工忘记加入NH4F，请分析此次测定失败的原因。
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铜精矿知识简介
1.概述
自然界中含铜矿物有200多种，其中具有经济价值的只有十几种，最常见的铜矿是硫化铜矿，例如：黄铜矿（CuFeS2）、辉铜矿（Cu2S）、铜蓝（CuS）等，目前世界上80% 的铜来自此类矿石。铜精矿是将矿石粉碎球磨后，用药剂浮选分离捕集含铜矿物，使品位大大提高，供冶炼铜用。少数铜矿中（如湖北大冶铜绿山矿），常常夹杂有孔雀石，这是一种含铜的碳酸盐矿物，色泽优美，经琢磨雕刻，可做成佩饰或项链等装饰品，属稀有宝石类，深受人们喜爱。
我国开采冶炼铜矿的历史悠久，可追溯到春秋时代，距今有2700多年。大冶有色金属公司铜绿山矿在生产过程中发现的古铜矿遗址，经考古发掘，已清理出从西周至西汉千余年间不同结构、不同支护方式的竖井、斜井、盲井数百座，平巷百余条，以及一批春秋早期的炼铜鼓风竖炉，随同出土还有大量的用于采矿、选矿和冶炼的生产工具，在遗址旁近2km2的地表堆积着约40 万吨以上的古代炼渣，渣样分析，其铜含量小于0.7%，它表明了我国古代采冶的规模和高超的技术水平。
我国现代化的大型炼铜采冶企业有：江西铜业有限公司、大冶有色金属公司（湖北）、铜陵有色金属公司（江苏）、白银有色金属公司（甘肃）、中条山有色金属公司（山西）以及云南冶炼厂、沈阳冶炼厂、葫芦岛锌厂等。由于自采铜矿的品位和数量有限，不能满足生产的需要，因而对进口铜精矿的需求日益增大，与我国有过贸易往来的铜精矿生产国有：巴布亚新几内亚、菲律宾、印尼、澳大利亚、蒙古、摩洛哥、莫桑比克、南非、波兰、秘鲁、智利、墨西哥、美国、加拿大等。
2.特性
进口硫化铜精矿一般为墨绿色到黄绿色，也有灰黑色，其中时有夹杂少许蓝色粉末。铜精矿是浮选产物，粒度较细，接近干燥的铜精矿在储运过程中易扬尘散失，也不适宜远洋运输，因此生产过程中常保持10% 左右的水分。气温高时，硫化铜精矿易氧化，特别是远洋运输时间长，或在夏季交接货物时，氧化现象更为严重。验收这种铜精矿时，往往铜品位降低，收货重量增加。正是由于这种原因，铜精矿在贸易的交接过程中，是以总金属量来衡量的。用于品质分析的样品，应密封于铝箔袋中存放。实验证明，封存于纸袋或聚乙烯袋中的样品，放置干燥器中保存一个月，铜的百分含量明显降低，随着保存时间的延长，铜品位还会继续下降，而封存在铝箔袋中的样品，即使存放半年，铜含量也无明显变化。
从冶炼的角度来说，铜精矿中硫和铁的含量高些好，一般要求铜/硫比为1∶1 左右，Fe＞20%，Si＜10%，这种矿在反射炉中造渣性能和流动性能都较好。对杂质元素Cr、Hg、Pb、Zn、Bi、As、F、Cl等含量要求愈低愈好，主要是为了满足冶炼的要求和对环境的保护。
3.用途
铜精矿供炼铜用。从矿石冶炼得到的“羊角铜”即粗铜，经电解可得到纯度很高的电解铜。在冶炼和电解过程中，还可以从阳极泥、电解液、烟道灰和尾气中分别回收金、银、钯、铂、镉、铅、锌、铋、硒、碲、硫等元素或化合物，余热可发电。综合利用不仅可减少废液、废渣、废气对环境和空气的污染，同时变废为宝，提高了铜精矿的利用价值。
4.化学成分
硫化铜精矿的主要成分是铜、铁、硫，主要的贵金属有金、银，其他成分有硅、钙、镁、铅、锌、铝、锰、铋、锑、氟、氯等，因原矿产地和选矿水平不同，品质差异较大。
5.进口规格
进口铜精矿以成交批中铜、金、银的纯金属量作为结算依据，一般铜含量为25%～45%，金含量为1～35g/t，银含量在30～350g/t范围内，当金含量小于1g/t，银含量小于30 g/t时，金、银二项不计价。经多年进口铜精矿实践，从价格和回收率来考虑，企业喜欢进口含铜量在30% 左右，金银含量在不计价范围之铜精矿。对冶炼和环境有害的元素F、Cl、Pb＋Zn、As、Sb、Hg要求在限量之下，超过限量则按规定罚款，超过最高限量时，该批货拒收。
6.检验标准
铜精矿的检验，一般按500 t作为一个副批，在衡重的同时扦取代表性样品，制备水分测定样品和品质分析样品，按规定进行分析测定，以全部副批检验结果的加权平均值作为最终结果。发货人和收货人品质检验结果在误差范围内，该批货可顺利交接，若双方结果超出0.3%，金的结果超出0.5g/t，银的结果超出10～15g/t，有可能需要仲裁。
我国铜精矿的技术条件标准和检验标准较为完整。YS/T318 -2007 是铜精矿技术条件标准，该标准将铜精矿原有的15个品级修订为五个品级；取制样方法和水分含量测定按GB/T14263-2010进行，根据工作实践，有的铜精矿中金银含量特别高，GB/T3884规定了Cu、Au、Ag、S、As、MgO、F、Pb、Zn、Cd的检验方法。
古代主要用于器皿、艺术品及武器铸造，比较有名的器皿及艺术品如司母戊鼎、四羊方尊。
现代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。具体如下：
1、用于电器和电子市场
使用寿命比较长的电器：电线、母线、变压器绕组、重型马达、电话线和电话电缆铜
使用寿命比较短的电器：比如：小型电器和消费电子产品
2、交通设备
自动散热器是这方面最重要的终端用户，然而，铜在自动电器和电子产品中的使用飞速增长，而在热交换器市场中的使用则有所下降。小轿车的平均使用寿命是10-15年，几乎所有的铜都是在它的整体拆卸和回收前来进行回收的。
3、工业机器和设备
硬币和军火是这方面主要的终端用户。子弹很少回收，一些硬币可以熔化，而还有许多则由收藏者或储蓄者保存，不可以进行回收。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300万发子弹，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。
4、医学
20世纪70年代，中国医学发明家刘同庆 研究发现，铜元素具有极强的抗癌功能，并成功研制出相应的抗癌药物“克癌症7851”，在临床上获得成功。后来，墨西哥科学家也发现铜有抗癌功能。新世纪，英国研究人员又发现，铜元素有很强的杀菌作用。相信不久的将来，铜元素将为提高人类健康水平做出巨大贡献。
5、有机化学
有机化学中，有机铜锂化合物是一类重要的金属有机化合物。
6、合金：铜可用于制造多种合金。
（1）黄铜
黄铜是铜与锌的合金，因色黄而得名。黄铜的机械性能和耐磨性能都很好，可用于制造精密仪器、船舶的零件、枪炮的弹壳等。黄铜敲起来声音好听，因此锣、钹、铃、号等乐器都是用黄铜制做的。
（2）航海黄铜
铜与锌、锡的合金，抗海水侵蚀，可用来制作船的零件、平衡器。
（3）青铜
铜与锡的合金叫青铜，因色青而得名。青铜一般具有较好的耐腐蚀性、耐磨性、铸造性和优良的机械性能。用于制造精密轴承、高压轴承、船舶上抗海水腐蚀的机械零件以及各种板材、管材、棒材等。青铜还有一个反常的特性——“热缩冷胀”，用来铸造塑像，冷却后膨胀，可以使眉目更清楚。
（4）磷青铜
铜与锡、磷的合金，坚硬，可制弹簧。
（5）白铜
白铜是铜与镍的合金，其色泽和银一样，银光闪闪，不易生銹。常用于制造硬币、电器、仪表和装饰品。
（6）十八开金（18K金或称玫瑰金）
6/24的铜与18/24的金的合金。红黄色，硬度大，可用来制作首饰、装饰品。
扩展资料
铜与木的结合：
铜木缘应运而生，产品采用铜材与木材的巧妙搭配，材料与众不同，风格独具匠心。铜，材质高贵，器物典雅；木，原汁原味，极具观赏和收藏价值。铜＋木，不是简单的堆砌，而是融艺术、观赏、收藏、实用价值为一体，汲取传统文化之精华，以匠心精神，打造经典绝伦的灯饰产品。
随着时代的变迁，消费呈现出年轻化趋势，品牌需要引领潮流、顺势而上，才能有所作为。传统中式灯虽然典雅，但是古朴，缺乏灵气；现代灯虽然前卫，但是略显轻浮而缺乏内涵。
铜木缘肩负着“现代铜木家居探索者”的重大使命，集灯具、家具、饰品为一体，将现代美与古典美深度融合，使之成为不可分割的整体，浑然天成，不事雕饰，营造出素雅、时尚、简约的家居环境，深得消费年轻消费群体的追捧，大大填补现代铜木家居市场的空白。
由于铜具有上述优良性能，所以在工业上有着广泛的用途。包括电气行业、机械制造、交通、建筑等方面。目前，铜在电气和电子行业这一领域中主要用于制造电线、通讯电缆和其他成品如电动机、发电机转子及电子仪器、仪表等，这部分用量约占工业总需求量的一半左右。
铜及铜合金在计算机芯片、集成电路、晶体管、印刷电路版等器材器件中都占有重要地位。例如，晶体管引线用高导电、高导热的铬锆铜合金。最近，国际知名计算机公司IBM已采用铜代替硅芯片中的铝，这标志着人类最古老的金属在半导体技术应用方面的最新突破。
参考资料百度百科-铜
