有色金属——铜共40页
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铜的综述第七章铜⾦属铜(copper,Cu),原⼦序数29,价电⼦层结构为3d104s1,原⼦量63.54,相对体积质量8.92,熔点1083℃,原⼦半径127.8pm。
纯铜呈浅玫瑰⾊或淡红⾊。
氧化态有+1、+2。
铜的热导率和电导率都很⾼,化学稳定性强,抗张强度⼤,易熔接,具有抗蚀性、可塑性、延展性。
能与锌、锡、铅、锰、钴、镍、铝、铁等⾦属形成合⾦,形成的合⾦主要有三类:黄铜是铜锌合⾦,青铜是铜锡合⾦,⽩铜是铜钴镍合⾦。
铜加热产⽣⿊⾊的氧化铜,长时间存放在潮湿的环境中,铜的表⾯会产⽣⼀层铜绿。
铜易溶于硝酸、热浓硫酸,可缓慢溶于稀盐酸和硫酸,也能与浓盐酸在加热情况下反应。
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,各企业铜消费的⽐例为:电⼦(包括通讯)48%、建筑24%、⼀般⼯程12%、交通7%、其他9%。
第⼀节铜在环境中的分布⼀、空⽓中的铜美国空⽓中的铜浓度为10~570ng/m3,南极空⽓中平均铜浓度是0.036ng /m3。
⼆、⽔中的铜地球上的⽔体是铜存在和迁移的场所之⼀。
铜随着岩⽯风化、⽔⼟流失、降⾬和⽣物迁移进⼊江河湖海。
天然淡⽔中浓度中铜的含量很低,平均仅为3µg /L。
在⼤⽓降⽔中的铜主要以⽔溶性铜(占总量80%)降落到陆地表⾯。
北美(北纬40°~50°)的⼤陆降⽔铜浓度为21.0pg/L,俄罗斯平原(北纬50°~70°)的⼤陆降⽔铜浓度为4.0pg/L,⼤西洋(北纬35°~40°)的海洋降⽔(⾬⽔)铜浓度为2.6pg/L,南极沿岸地带的海洋降⽔(雪)铜浓度为0.9pg/L。
铜在海⽔中的浓度为30pg/L。
江河湖⽔中的铜含量⼀般不⾼,⼤约3µg/L。
但天然⽔源多受铜的污染,使⽔源铜含量增加。
例如⽢肃省监测的13个⽔库中,铜超标率33.3%。
黄河⽔在有些城市河段铜超标,长江⽔中的铜在靠近⼀些城市的江段也有超标,例如安徽的芜湖段超标31.11%。
有色金属鉴别知识贵金属鉴别知识一、废黑色金属1、生铁生铁分为铸造生铁和炼钢生铁,球墨铸铁用生铁三大类,属于钢铁产品原料。
2、铁合金铁合金是非金属或金属元素与铁组成的合金。
按照元素种类不同,分为硅铁,锰铁,铬铁,钨铁,钼铁等。
铁合金还包括两种黑色纯金属二、废有色金属1、有色纯金属铜:纯铜又称紫铜,密度为8。
94g/cm3,熔点为1083度,无磁性。
有良好的导电,导热性能及抗蚀性,还具有很高的化学稳定性。
(铜的化合物都有毒。
) 铅:铅又叫青铅,外观呈蓝灰色。
铅的强度和硬度极低,能用发切断,在常温下加工不会产生加硬化现象。
密度为11。
34g/cm3,因密度较大,常用于制造弹头。
铅的电阻大,导热性差,熔点为327度,常用于制造保险丝。
锡:锡是银白色而略带蓝色的金属。
其密度为7。
2g/cm3,熔点为232度。
锡的强度低,在室温下没有加工硬化的现象。
锡的塑性极好,还具有很好的抗蚀性。
镍:镍是银白色金属,抛光后能长期保持美丽的光泽,密度为8。
9g/cm3,熔点为1455度,在温度低于360度时有磁性。
镍具有良好的电真空性能,在高温高真空中挥发很小,是电真空仪器的重要材料。
锑:锑是银白色金属,由于杂质的影响,略带蓝色,杂质越多,蓝色越深。
纯锑又叫星锑。
很脆,无延展性,所以不单独使用,锑的密度为6。
7g/cm3,熔点为630度,凝固时略有膨胀,因此,锑主要用于与铅锡等配制合金。
锌:锌是一种白色略带浅蓝色光泽金属,在空气中因氧化而呈灰色,密度为7。
1g/cm3,熔点为419度。
在常温下很脆,但加热到100-150度时,就变得富有韧性而易于进行压力加工,温度再升至200度时则脆性增高,可破碎成粉末。
汞:汞又叫水银,银白色。
熔点为-38。
87度,在常温下为液体,密度为13。
5g/cm3,常温下最重的液体。
汞不易氧化和腐蚀,广泛用于气压计温度计等检测仪器。
铋:铋的表面呈白色或粉红色,密度为9。
8g/cm3,熔点为277度,主要用于制造低熔点合金,药物及化学试剂等。
1.1.1铜的物理化学性质金属铜,元素符号Cu,原子量63.54,比重8.92g/cm3,熔点1083℃。
纯铜呈浅玫瑰色或淡红色。
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。
铜热导率高,抗张强度大,易熔接,且抗蚀性强,可塑性、延展性好。
纯铜可拉成很细的铜丝,制成很薄的铜箔。
铜在干燥的空气中不起变化,但在含有二氧化碳的潮湿空气中则能氧化形成碱式碳酸铜(铜绿)的有毒薄膜。
加热至150℃,铜在空气中开始氧化,高于350℃氧化生成Cu2O和CuO。
因铜为正电性元素,故不能置换酸(盐酸和硫酸)中的氢,而仅能溶于有氧化作用的酸如硝酸和有氧化剂存在时的硫酸中。
铜能溶于氨水及与氧、硫、卤素等化合。
1.1.2铜的用途根据铜不同的物化性质,用途不同。
1、铜的导电性铜最重要的特性之一便是其具有极佳的导电性,其电导率为58m/(Ωmm2)。
这一特性使得铜大量应用于电子、电气、电信和电子行业。
铜的这种高导电性与其原子结构有关;当多个单独存在的铜原子结合成铜块时,其价电子将不再局限于铜原子之中,因而可以在全部的固态铜中自由移动,其导电性仅次于银。
2、铜的导热性固体铜中含有自由电子所产生的另一重要效应就是其拥有极高的导热性,其热导性为386W/(m·k),导热性仅次于银。
加之铜比金、银储量更丰富,价格更便宜,因此被制成电线电缆、接插件端子、汇流排、引线框架等各种产品,广泛用于电子电气、电讯和电子行业。
铜还有各种换热设备如热交换器、冷凝器、散热器的关键材料,被广泛应用于电站辅机、空调、制冷、汽车水箱、太阳能集热器栅板、海水淡化以及医药、化工、冶金等各种换热场合。
3、铜的耐蚀性铜具有良好的耐蚀性能,优于普通钢材,在碱性气氛中优于铝。
铜的电位序中是+0.34V,比氢高,是电位较正的金属。
铜在淡水中的腐蚀速度也很低(约0.05mm/a)。
并且铜管用于运送自来水时,管壁不沉积矿物质,这点是铁制水管所远不能及的。
一、行业概述有色金属铜是世界上重要的金属之一,广泛应用于电力、交通、通信、机械、建筑等行业。
2024年,全球经济增长放缓、贸易摩擦加剧等因素影响下,铜行业也受到了一定的冲击。
本报告将对2024年有色金属铜行业进行全面研究分析。
二、国内市场概况国内铜工业经过多年的发展,已经形成了完整的产业链,从铜矿、冶炼、加工到终端应用,具备一定的自主创新能力。
2024年,中国铜产量保持稳定增长,但对外依存度仍然较高,进口量占比约为50%。
国内需求方面,电网建设、高速铁路、新能源汽车等项目的推进,使得铜的需求保持相对稳定增长。
然而,铜价格的不确定性和部分行业过剩产能,仍然是铜行业发展的挑战所在。
三、行业发展趋势1.环保监管持续加强:随着环保意识的增强和政府对环境的重视,对于铜行业的环保要求会越来越高。
产能过剩的企业将面临严厉的清洁生产审核,在严格环保监管下,企业整合、转型升级的步伐将加快。
2.供给侧推进:铜行业供给侧是推动行业发展转型的重要手段。
通过淘汰落后产能、优化布局、提高产能利用率等措施,可以提升整体行业竞争力,优化市场供求关系。
3.新能源汽车驱动需求增长:随着新能源汽车产业的高速发展,铜在电动汽车技术中的应用也越来越广泛。
铜电解箔、铜箔和电解铜带等产品的需求将大幅增加,提高行业的整体需求水平。
4.技术创新促进行业升级:在行业转型升级的过程中,技术创新是重要的推动力量。
开发高效率、低耗能、环保的冶炼技术和加工工艺,提高行业的核心竞争力和市场占有率。
5.铜进口量增长放缓:受国内需求增长放缓和国际贸易摩擦等因素影响,中国对铜的进口量增长有所减缓。
但是,中国作为全球最大的铜消费国,铜进口仍然将保持相对稳定的水平。
四、投资建议2.技术创新企业值得关注:在行业升级过程中,技术创新是关键因素。
具备自主研发能力、拥有核心技术的企业具有较大的发展潜力,值得投资者关注。
3.关注新能源汽车产业链投资机会:随着新能源汽车产业的发展,相关产业链上的企业也将迎来发展机遇。
有色金属行业基础知识1.概述1.1 有色金属的分类有色金属是指铁、铬、锰三种金属以外所有的金属,包括:铜、铝、铅、锌、镍等常用金属;钨、钼、锡、锑等稀有金属;金、银等贵金属;铈、镧等稀土金属,以及硅、硒等半金属,共计64种元素。
国际上的研究机构大多数都将有色金属分为基本金属(Basemetals)、贵金属(Preciousmetals)、小金属(Minormetals)、稀土金属(rare earth metal)和半金属(semimetal)。
基本金属包括铜、铝、铅、锌、锡、镍六种金属;贵金属包括金、银、铂、钯、钌、铑、锇、铱;小金属主要包括钨、钼、锑、钛、镁等;稀土金属包括包括镧系元素及性质相近的钪和钇,共17种元素。
1.2 有色金属的生产过程有色金属的生产,包括地质勘探、采矿、选矿、冶炼和加工等过程。
地质勘探:“地质勘探”即是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测,需找、发现有工业意义的有色金属矿床,并查明矿产的质和量,以及开采利用的技术条件,提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料。
采矿:采矿是自地壳内或地表选择性地采集和搬运矿石的过程。
绝大部分矿床用普通机械化方法开采。
机械化开采又分为露天开采(包括矿石和砂矿)和地下开采两大类。
露天开采将矿体上覆的岩层剥离,然后自上而下顺次开采矿体。
露天矿敞露地表,可以使用大型采矿机械,作业较安全,矿石损失少,贫化率低,生产能力大,采矿成本低,大型贫铁矿床和建筑材料矿床多用此法。
当矿体赋存深度大,矿体厚度小,剥离工作量很大,其经济效益低于地下开采或需要保护地表和景观时,则用地下开采方法。
赋存条件复杂,工业储量较小的有色和稀有金属矿床多用此法。
采矿的主要生产过程包括:①采准:在已经开拓完毕的矿床里,按开采方法的要求掘进采准巷道,将阶段划分成矿块作为独立的回采单元。
②回采:将矿石崩落破碎,装入运输容器。
地下回采包括落矿、出矿作业;露天回采包括穿孔、爆破和采装作业。