铜精矿

是一种典型的亲元素,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(16.7%)、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(36.3%)、水胆矾(56.2%)、氯铜矿(59.5%)。
 
目前,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。
铜精矿中的有害元素主要为以下几种:
 
各有害元素在铜精矿中的存在形式和化学性质:
 
:在铜精矿中主要以硫酸盐及氧化物硫化物的形式存在,其中硫酸盐熔点(℃):1,000℃;分解 ,1170℃。氧化物沸点:1535℃;熔点888℃。硫化物熔点 1,114℃。
 
砷:在铜精矿中一般分为两个类型,在硫砷铜矿所选出的铜精矿中主要以Cu3AsS4化合物状态存在。在砷黝铜矿所选出的铜精矿中主要以Cu12As4S13化合物状态存在。
 
氟:在铜精矿中含量极少,主要以CuF2等金属氟化物形态存在。CuF2熔点:950℃,分解温度: 950℃,沸点: 950℃。性质非常稳定,常温下不挥发。
 
汞:主要在以砷黝铜矿及黑黝铜矿所选出的铜精矿中以Hg12As4S13 、Hg12Sb4S13化合物状态存在。属等轴晶系的硫盐矿物。单晶体常呈四面体(tetrahedron),英文名即由此而来。黝铜矿与砷黝铜矿Cu12As4S13 成类质同象系列。摩斯硬度3~4,比重4.6(砷黝铜矿)至5.0(黝铜矿)。通常呈致密块状粒状。
 
:常与共生于闪锌矿中,在铜精矿中含量几乎可以忽略不计,自然界中的形态为硫化CdS,微毒,无放射性,微溶于水和乙醇,溶于酸,极易溶于氨,熔点: >999℃。常温常压下,CdS不挥发。