銅の基礎知識
銅は人類が使用した最初の金属です。先史時代にはすでに、人々は露天掘りの銅鉱山を採掘し、得られた銅を使って武器、道具、その他の器具を作り始めました。-銅の使用は、初期の人類文明の進歩に大きな影響を与えました。銅は地殻や海洋に存在する金属です。地殻中の銅の含有量は約 0.01% ですが、一部の銅鉱床では銅の含有量が 3 ～ 5% に達することがあります。自然界の銅の大部分は化合物、つまり銅鉱物として存在します。銅鉱物は他の鉱物と凝集して銅鉱石を形成します。採掘された銅鉱石は選鉱後、銅品位の高い銅精鉱となります。
1. 特性
銅は、電気伝導性、熱伝導性、耐食性、延性などの優れた物理的および化学的特性を備えています。電気伝導率、熱伝導率は銀に次いで優れています。純銅は非常に細い銅線に引き伸ばされ、非常に薄い銅箔を作ることができます。純銅の新鮮な断面はバラ色ですが、表面に銅の酸化皮膜が形成されると外観が赤紫色になるため、赤銅と呼ばれることがあります。
純銅に加えて、銅は錫、亜鉛、ニッケル、その他の金属と結合して、青銅、真鍮、白銅など、さまざまな特性を持つ合金を形成することができます。
純銅（99.99％）に亜鉛を加えたものを真鍮と呼びます。たとえば、80% の銅と 20% の亜鉛を含む通常の真鍮管は、発電所のコンデンサーや車のラジエーターに使用されます。ニッケルを加えたものを白銅、残りを青銅と呼びます。亜鉛とニッケルを除き、他の金属元素を含むすべての銅合金は青銅と呼ばれます。それらは追加される要素と呼ばれます。最も重要な青銅は、錫リン青銅とベリリウム青銅です。例えば、私の国では錫青銅の使用の歴史は非常に長く、鐘、三脚、楽器、犠牲用具の鋳造に使用されています。錫青銅は、ベアリング、ブッシュ、耐摩耗部品としても使用できます。-
純銅の導電性とは異なり、合金化することで銅の強度と耐食性を大幅に向上させることができます。これらの合金の中には、耐摩耗性と優れた鋳造特性を備えたものもあれば、優れた機械的特性と耐食性を備えたものもあります。-
2.用途
上記の優れた特性により、銅は産業において幅広い用途に使用されています。{0}}電気産業、機械製造、輸送、建設などが含まれます。現在、銅は主に電気・電子産業の分野で電線、通信ケーブル、モーター、発電機のローター、電子機器やメーターなどの最終製品の製造に使用されており、この部分の消費は産業需要の約半分を占めています。銅および銅合金は、コンピューターチップ、集積回路、トランジスタ、プリント基板、その他の機器やデバイスにおいて重要な位置を占めています。たとえば、トランジスタのリード線には、導電性と熱伝導性の高いクロム-ジルコニウム銅合金が使用されています。最近、国際的に有名なコンピューター会社であるIBMは、シリコンチップのアルミニウムの代わりに銅を採用しました。これは、人類最古の金属の半導体技術への応用における最新の進歩を示しています。
1980 年代半ば、米国、日本、西ヨーロッパ諸国では電気産業が精銅消費の最大の割合を占めており、中国も例外ではありませんでした。
1990 年代以降、建設業界におけるパイプへの銅の使用は劇的に増加し、海外で最大の銅消費者となっています。ニューヨークの銅開発協会 (CDA) が発行した報告書によると、1997 年においては、建設業界は依然として米国の銅製品の最大の最終用途市場でした。-建設業界では、銅の耐食性を利用して水道管、屋根、その他の給排水設備を製造することがよくあります。また、見た目の美しさから建築装飾にも使用されます。建設業界での銅の使用は、米国の銅製品の総消費量の第 1 位を占めています。中国非鉄金属グループの内部統計によると、1997年には電気産業（電線やケーブルを含む）が我が国の銅消費量の77.7％を占め、最大の銅市場となった。科学技術の急速な発展に伴い銅の応用範囲は拡大しており、銅は医学、生物学、超電導、環境などの分野で役割を果たし始めています。たとえば、ポリウレタン プラスチック フォームに銅または酸化銅が含まれている場合、このプラスチックが - シアン化水素 (HCN) を燃焼させるときに放出される猛毒ガスを大幅に減らすことができます。銅の殺菌効果が肺炎菌の蔓延を効果的に減らし、細菌の増殖を抑制し、飲料水を清潔で衛生的に保つことができることを、大量の研究データが証明しています。したがって、国内建設業界における銅管の将来の発展の見通しは非常に広いものとなるでしょう。
3. 銅埋蔵量:
世界の銅鉱山の産業タイプは、斑岩タイプ、砂岩頁岩タイプ、銅-硫化ニッケルタイプ、黄鉄鉱タイプ、銅-ウラン-金タイプ、天然銅タイプ、鉱脈タイプ、炭酸塩タイプ、スカルンタイプの 9 つのカテゴリに分類されます。最初の 4 つのカテゴリーが最も重要で、世界の銅埋蔵量の 96% を占め、そのうち斑岩と砂岩のシェール鉱山がそれぞれ 55% と 29% を占めています。世界には銅埋蔵量500万トン以上の巨大銅鉱山が約60ヶ所あり、そのうち斑岩鉱山が38ヶ所、砂岩シェール鉱山が15ヶ所で、巨大銅鉱山全体の88％を占めています。中国で採掘できる銅精鉱資源はほとんどありません。現在、主要な銅鉱山は、江西省の徳興銅山、チベットの玉龍銅山、玉龍銅山、そして最近発見された新疆のアシェル銅山です. 4. 銅製錬プロセス 銅鉱山から採掘された銅鉱石は、選鉱後に銅精鉱またはより銅品位の高い銅鉱砂になります。銅精鉱は、精製銅および銅製品になる前に、製錬および抽出する必要があります。現在、世界中で銅を製錬する主な方法は 2 つあります: 乾式冶金と湿式冶金 (SX-EX) 1. 火災方法:
電解銅とも呼ばれる陰極銅は、製錬と電解精製によって製造され、一般に高品位の硫化銅鉱石に適しています。{0}
銅精鉱の他に、古い銅スクラップや新しい銅スクラップなどの銅スクラップも精銅の主原料の一つです。古い銅スクラップは古い設備から出てきます。
古い機械、放棄された建物、地下パイプ。新銅スクラップは、加工工場から排出される銅スクラップを原料としています（銅原料の生産比率は約50％）。一般に、銅スクラップの供給は比較的安定しています。銅スクラップは次のように分類できます。 裸銅スクラップ: グレードが 90% 以上。黄色の銅スクラップ（ワイヤ）：銅-を含む材料（古いモーター、回路基板）。
銅くずなどから製造された銅を再生銅ともいいます。
2.湿式法:
船舶は低品位の酸化銅に適しており、生成される精製銅は電解銅と呼ばれます。{0}
湿式製錬プロセスは次のとおりです。
3. 乾式冶金と湿式冶金の2つのプロセスの特徴
乾式冶金と湿式冶金という 2 つの銅の製造プロセスを比較すると、次のような特徴があります。
(1) 後者の製錬装置はより単純ですが、不純物の含有量が多く、前者を補う有益な効果があります。
(2) 後者には制限があり、鉱石の品位と種類によって異なります。
(3) 前者のコストは約 70 ～ 80 セント/ポンド (約 1540 ～ 1760 米ドル/トン) ですが、後者のコストはわずか 30 ～ 40 セント/ポンド (約 660 ～ 880 米ドル/トン) です。
湿式冶金技術には大きな利点があることがわかりますが、その応用範囲は限られています。すべての銅鉱山がこのプロセスで製錬できるわけではありません。しかし、技術の向上により、近年、米国、チリ、カナダ、オーストラリア、メキシコ、ペルーなど、ますます多くの国がこのプロセスをより多くの銅鉱山に適用しています。湿式製錬技術の改善とその応用の促進は、銅の生産コストを削減し、銅鉱山の生産能力を増加させ、短期的には社会資源の供給を増加させ、社会総供給量の相対的な余剰を引き起こし、価格を牽引する効果をもたらした。 1997 年、銅の先物価格は 1996 年の最高値 1 トンあたり 2,600 米ドルから、1998 年 11 月にはトンあたり約 1,600 米ドルまで下落しました。これは、湿式製錬法の割合が大幅に増加し、その結果、大量の低コストの銅が市場に出回ったという事実に直接関係しています。{11}}現在、銅の平均生産コストは 1 トンあたり 1,400 ドルから 1,600 ドル (1 ポンドあたり 64-73 セント) であるため、先物価格の下落は価格の妥当な回復と言えます。製錬プロセスにおける銅の割合が増加し続けるにつれて、銅の価格動向はますます深刻な影響を受けることになります。報告書によると、湿式銅製錬の現在の最低コストは1ポンドあたりわずか20セント（1トンあたり450米ドルに相当）、最高は1ポンドあたり77セント（1トンあたり1,697.5米ドルに相当）、平均は1ポンドあたり約50セント（1トンあたり1,100米ドルに相当）未満です。 1995 年には、湿式銅精錬の平均生産コストは 1 ポンドあたりわずか 39 セントであったことを指摘しておく必要があります。最近、湿式銅精錬の平均生産コストは増加しています。これは、主に湿式銅精錬プロセスが硫化銅鉱物の処理に拡張されたためです。湿式銅製錬プロセスは、酸化銅鉱物や貧鉱石の処理により適していますが、硫化鉱物やより豊富な鉱石を処理する場合、または鉱山が寒冷地にある場合には、湿式銅製錬技術の生産コストも高くなり、ほとんどが 1 ポンドあたり 50 セントを超えます。中国は1970年代に低品位の銅鉱石から銅を抽出する技術の研究を始めた。 1983 年に、年間生産量 120 トンの最初の湿式銅精錬工場が設立されました。近年、外国の優れた銅抽出業者の導入と現地の銅産業の発展により、数百トンから2,000トンまでの小規模な湿式精錬所が数十基建設されていますが、銅の年間生産量はわずか15,000トンに過ぎず、我が国の精銅の年間生産量100万トンに比べれば十分とは程遠いです。現在、我が国の銅の生産コストは約18,500元で、世界平均の1,477米ドル（67セント）をはるかに上回っています。 「95」期、国家計画委員会と中国非鉄金属工業公司は湿式製錬プロジェクトを重点研究プロジェクトに挙げ、徳興銅山、裕龍銅山、大業銅廬山銅山などにいくつかの実証工場を建設した。数年間の努力の結果、我が国の湿式冶金技術は今世紀末までに大幅に発展し、年間生産能力は5万トン以上に達すると推定されています。統計によると、湿式精錬銅製錬による精銅の生産量は、1980年には世界の精銅生産量の2.5％を占めていましたが、その割合は1994年には10％、1997年には18％に増加しました。湿式精錬による銅生産の割合は、最終的には25～35％まで増加すると予想されています。
