铜精矿

铜精矿是炼铜的基本原料。铜精矿从总的化学组成来看，与原来的矿石差不多，但在选矿过程中，把大量的脉石和其它无用成分除去了，相对地提高了品位。铜精矿中的组分（Cu、Fe、S等）都是以矿物存在，在冶金计算中常用“物相组成”来表示，也有把物相组成称为“合理成分”的。只要知道精矿的化学成分和矿物的形式，即可算出物相组成。

为制定合理的配料比，提高冶炼和有价元素的回收率以及为伴生元素的综合利用提供依据。根据冶金工业部标准YB112-82，铜精矿按干矿品位（铜含量在12%以上）分为十五个品级。

铜精矿的质量与冶炼方法的关系极为密切。冶炼方法的选择在很大程度上取决于铜精矿的物理、化学性质和铜精矿的矿物组成。

主要矿物

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、碳酸根、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、碳酸根和硅酸盐矿物：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%）。

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，含铜氧化物小于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。

冶炼方法

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。

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。

各国开采状况

铜矿的选矿工艺主要是破碎--球磨--分级浮选--精选等，对含镍钴金等稀贵多金属矿，可将粗选铜精矿再分别浮选镍精矿、钴精矿、钼精矿、金精矿。

国际主要铜矿山企业包括智利的Codelco、澳大利亚的BHP BILLITON、美国的Freeport MacMoRan、英国的AngloAmeirican以及瑞士的Xstrata。主要冶炼厂包括Codelco、Freeport、Xstrata以及国内的江西铜业、铜陵市和金川集团股份有限公司。

据英国商品研究所统计，2012年世界铜矿产量1296.6万吨（含铜量），同比增长3.6%。其中智利产量依然独占头，达351.1万吨（含铜量），占全球27.1%。中原地区排名第二，产量为160万吨。第三名是秘鲁，114.8万吨。

铜精矿的供应压力主要来自供应发展缓慢——2012年铜精矿供应压力主要来自于矿石品位的下降。

最近二十年间，智利铜矿矿石品位由1.61%下降到0.87%，同期全球范围内铜矿品位由1.45%下降到1.12%。智利大型矿业企业预计，到2020年智利铜矿平均品位可能为0.67%。

目前智利正在开采的大型铜矿中，El Tesoro平均品位为1.57%，Los Bronces为1.40%，Escondida为1.20%，Collahuasi为0.80%，Codelco为0.78%，Los Pelambre为0.71%，Esperanza为0.66%。

质量指标

环境保护

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：

铅：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（℃）：1000℃；分解，1170℃。氧化物沸点：1535℃;熔点888℃。硫化物熔点1114℃。

：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。。

：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。属立方晶系的硫盐矿物。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）。通常呈致密块状或粒状。

镉：常与锌共生于闪锌矿中，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镉cds，微毒，无放射性，微溶于水和乙醇，溶于酸，极易溶于氨，熔点：\u003e999℃。常温常压下，CdS不挥发。

参考资料

碘量法测定铜精矿中铜含量不确定度的估算.豆丁.2014-02-26

国内外铜精矿先进铜冶炼工艺技术综述(低价).豆丁.2014-02-26