銅の基礎知識
銅は人類が使用した最も古い金属です。先史時代から、人々は露天掘りの銅鉱山を採掘し、入手した銅を使って武器、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。銅は地殻と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、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。自然界の銅のほとんどは化合物、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、選鉱後に銅品位の高い銅精鉱になります。
1. プロパティ
銅は、電気伝導性、熱伝導性、耐腐食性、延性などの物理的、化学的性質が良好で、電気伝導性と熱伝導性は銀に次ぐものです。純銅は、非常に細い銅線に引き伸ばされ、非常に薄い銅箔にすることができます。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、外観は紫がかった赤色になるため、赤銅と呼ばれることがよくあります。
純銅に加えて、銅はスズ、亜鉛、ニッケルなどの金属と組み合わせて、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いいます。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自動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は白銅と呼ばれ、残りは青銅と呼ばれます。亜鉛とニッケルを除いて、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、追加された元素と呼ばれます。最も重要な青銅は、スズリン青銅とベリリウム青銅です。たとえば、スズ青銅は私の国で非常に長い応用歴史があり、鐘、三脚、楽器、犠牲器具の鋳造に使用されています。スズ青銅は、ベアリング、ブッシング、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、合金化により銅の強度と耐食性は大幅に向上します。これらの合金の中には耐摩耗性と鋳造性に優れたものもあれば、優れた機械的性質と耐食性を備えたものもあります。
2. 用途
銅は、上記の優れた特性により、産業において幅広い用途を持っています。電気産業、機械製造、運輸、建設などの分野を含みます。現在、銅は主に電気電子産業の分野で使用され、電線、通信ケーブル、およびモーター、発電機ローター、電子機器、メーターなどの完成品を製造しています。この消費量は、産業全体の需要の約半分を占めています。銅と銅合金は、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で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、高伝導性と高熱伝導性のクロムジルコニウム銅合金が使用されています。最近、世界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、人類最古の金属を半導体技術に応用する最新のブレークスルーを示しています。
1970 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、建設業界でのパイプ用銅の使用が急増し、海外最大の銅消費国となった。ニューヨークの銅開発協会（CDA）が発表した報告書によると、1997年、建設業界は依然として米国で最大の銅製品の最終用途市場であった。建設業界では、銅の耐腐食性を利用して、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、見た目が美しいため、建物の装飾にも使用されています。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、電気業界（電線・ケーブルを含む）がわが国の銅消費量の77.7％を占め、銅の最大の市場となった。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、超伝導、環境の分野で役割を果たし始めています。 例えば、ポリウレタンプラスチックフォームに銅や酸化銅が含まれている場合、このプラスチックが燃焼したときに放出される致命的な有毒ガスであるシアン化水素（HCN）を大幅に削減できます。大量の研究データは、銅の殺菌効果が肺炎菌の拡散を効果的に減らし、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見通しは非常に広いでしょう。
3. 銅の埋蔵量:
世界の銅資源は比較的豊富です。1995年の米国鉱山局の統計によると、世界の銅金属埋蔵量は3億1000万トン、埋蔵ベースは5億9000万トンです。銅埋蔵量が最も多い国はチリと米国で、それぞれ世界の埋蔵ベースの23.7％と15.3％を占めています。続いてポーランド15％、ザンビア6％、ロシア5％、ザイール5％、ペルー4％、カナダ4％、オーストラリア4％となっています。
世界の銅鉱山の産業形態は、斑岩型、砂岩頁岩型、銅ニッケル硫化物型、黄鉄鉱型、銅ウラン金型、天然銅型、鉱脈型、炭酸塩型、スカルン型の9つのタイプに分けられます。最初の4つのタイプが最も重要で、世界の銅埋蔵量の96％を占めています。そのうち、斑岩鉱山と砂岩頁岩鉱山はそれぞれ55％と29％を占めています。世界には銅埋蔵量が500万トンを超える巨大銅鉱山が約60か所あり、そのうち斑岩鉱山が38か所、砂岩頁岩鉱山が15か所を占め、巨大銅鉱山全体の88％を占めています。中国では採掘可能な銅精鉱資源が非常に少ないです。 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阿斯舒銅山です。 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銅品位の高い銅砂になります。銅精鉱は、精錬して抽出してから、精銅や銅製品にする必要があります。現在、世界では銅を製錬する主な方法が2つあります。乾式冶金と湿式冶金（SX-EX）です。 1.火法：
陰極銅は電解銅とも呼ばれ、製錬と電解精錬によって生産され、一般的に高品位の硫化銅鉱石に適しています。
銅精鉱に加えて、スクラップ銅は、古いスクラップ銅と新しいスクラップ銅を含む精錬銅の主要原料の1つです。古いスクラップ銅は古い設備から来ており、
古い機械、廃建物、地下配管などからスクラップ銅が生まれます。新しいスクラップ銅は、加工工場で廃棄された銅スクラップから生まれます（銅材料の産出率は約50％）。一般的に、スクラップ銅の供給は比較的安定しています。スクラップ銅は、裸スクラップ銅：品位90％以上、黄スクラップ銅（ワイヤー）：銅含有材料（古いモーター、回路基板）に分けられます。
スクラップ銅やその他の類似の材料から生産された銅は、リサイクル銅とも呼ばれます。
2. ウェット法：
船は低品位の酸化銅に適しており、生産される精製銅は電気銅と呼ばれます。
湿式製錬プロセスは次のとおりです。
3. 乾式冶金法と湿式冶金法の2つのプロセスの特徴
乾式冶金法と湿式冶金法という 2 つの銅生産プロセスを比較すると、次の特徴があります。
（１）後者の製錬設備はより単純であるが、不純物含有量が高く、前者の有益な補足となる。
（２）後者には限界があり、鉱石の品位や種類によって左右される。
（３）前者のコストは１ポンドあたり約70-80セント（１トンあたり約1540-1760米ドル）であるのに対し、後者のコストは１ポンドあたりわずか30-40セント（１トンあたり約660-880米ドル）である。
湿式製錬技術には大きな利点があるが、その適用範囲は限られていることがわかります。このプロセスですべての銅鉱山を製錬できるわけではありません。しかし、技術の改善により、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適用の促進により、銅の生産コストが下がり、銅鉱山の生産能力が向上し、短期的には社会資源の供給が増加し、社会全体の供給の相対的な余剰が発生し、価格に牽引効果がありました。 1997年、銅の先物価格は、1996年の1トンあたり2,600米ドルの高値から、1998年11月には1トンあたり約1,600米ドルに下落しました。これは、湿式製錬プロセスの割合が大幅に増加し、大量の低コストの銅が市場に投入されたという事実に直接関係しています。 現在、銅の平均生産コストは1トンあたり1,400〜1,600ドル（1ポンドあたり12セント）であるため、先物価格の下落は価格が適正な水準に戻ることを示している。銅が製錬プロセスに占める割合が増加し続けると、銅の価格動向はますます深刻な影響を受けることになる。報道によると、現在、湿式銅製錬の最小コストは1ポンドあたり20セント（1トンあたり450ドルに相当）、最高コストは1ポンドあたり77セント（1トンあたり1,697.5ドルに相当）、平均コストは1ポンドあたり50セント未満（1トンあたり1,100ドルに相当）程度である。1995年には、湿式銅製錬の平均生産コストは1ポンドあたり39セントに過ぎなかったことを指摘しておくべきである。 最近、湿式銅製錬の平均生産コストが上昇しているが、これは主に湿式銅製錬プロセスが銅硫化鉱物の処理にまで拡大されたためである。湿式銅製錬プロセスは、銅酸化物鉱物や品位の低い鉱石の処理に適しているが、硫化鉱物や品位の高い鉱石を処理する場合、または鉱山が寒冷地にある場合、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セントを超える。中国は1970年代に低品位銅鉱石から銅を抽出する技術の研究を開始し、1983年に最初の湿式銅製錬工場が設立され、年間生産量は120トンであった。 最近、海外の優秀な銅採掘業者の導入と国内の銅産業の発展により、数百トンから2,300トンまでの小型湿式製錬所が数十カ所建設されましたが、銅の年間生産量はわずか15,320トンで、わが国の精錬銅の年間生産量100万トンに比べると、まだまだ足りません。現在、わが国の銅の生産コストは約18,500元で、世界平均の1,477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総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、玉龍銅山、大冶銅廬山銅山などにいくつかのモデル工場を建設しました。 数年にわたる努力を経て、我が国の湿式製錬技術は今世紀末までに著しい発展を遂げ、年間生産能力は50,000トン以上に達すると予測されています。統計によると、湿式製錬による銅精錬の生産量は、1980年に世界の精錬銅生産量の2.5％を占め、その割合は1994年に10％、1997年に18％に増加しました。湿式製錬による銅生産の割合は最終的に49％に増加すると予想されています。
