铜和铜的采冶

铜是人类最早发现和使用的金属。在金属种类划分上除铁及铁基合金外的金属，统称为有色金属，铜属有色金属，符号为Cu, 原子序数29，比重8.2～8.9。固体铜为赤红到瑰红色，液体铜为绿色，熔点是1083.4℃，沸点在2310℃，在一般熔炼过程中极难挥发。铜的导电性仅次于银。铜的氧化物有氧化铜和氧化亚铜；铜的硫化物有硫化铜和硫化亚铜。

铜能与许多元素组成合金。合金的结构决定于组成合金的组分间相互作用的特征，以改变金属的机械、物理、化学性质。铜合金的成份、比例发生变化，不仅从属性能以生了变化，而且颜色也会发生变化。一般地来讲，铜可以分为红铜、青铜，黄铜、白铜。红铜是自然铜，青铜是铜锡合金，黄铜是铜锌合金，白铜是铜镍合金，如此等等，合金名称种类繁多。而且，铜还可以与非金属合金。

纯铜的性质柔软，有高度的展性和延性。铜合金加工材领域非常广，如板材、带材、箔材、管材、棒材，线材，排材，粉材、双金属复合加工材等，多品种多规格产品举不胜举。这些铜及合金加工材，广泛用于国民经济各个领域。铜对人类社会的文明进步，不管是过去，还是将来，作用都是十分巨大的。

古人提取铜实则不易，就是科学高度发达的今天，提取铜也照样不易。

最原始的冶铜是十分艰难的。古人炼铜没有现代的采选冶阶段分明的技术，而是采选冶一体化。首先是识别铜矿，那铜矿石又无法破碎，就用火烤，烧至炽热后，再用冷水泼于矿石上，使其裂碎，这样得到了碎矿。再将碎矿置于炉中，用柴炭烧化，排除浮渣，再烧化，再排渣，这样，循环多次，使其铜不断富集，据《天工开物》记载“凡铜供世用，出山与出炉只有赤铜。以炉甘石或倭铅参和，转色为黄铜；以砒霜等药炼制为白铜；矾、硝等药物炼制为青铜；广锡参和为响铜；倭铅和写为铸铜。初质为一味红铜而已。”由此可见，我国古代早已掌握了铜的提取和铜合金技术。更为可贵的是：掌握了铜与非金属的合金技术。古代的黄铜、青铜、白铜，大部分都是非金属合金，与现在意义的铜合金是不一样的。

当代人是怎样提取铜的呢?首先要以坑采露采的方式开采铜矿石，将铜矿石磨碎，再将矿石粉经过搅拌，加进提取药剂，用浮选法将铜精矿提取出来。铜陵矿石铜品位平均在l%左右，经过浮选，铜品位可达到20%左右。再将铜精砂运到冶炼厂去冶炼铜，在上世纪五十年代初期，铜陵是采用烧结—熔炉—转炉工艺提取铜的。这种提铜术是中国人自己发明创造的。即将铜精砂和上石炭等原料，把铜精砂烧成烧结块，再将烧结块转运到熔炉加上焦炭燃烧，使其溶化。烧结块溶化后，在沉淀池中沉淀，因为渣质与铜的比重不同，一部分浮渣由前床排出，使铜纯度进一步提高，此时得到硫化铜，也即冰铜。再将冰铜送到卧式转炉中提炼。转炉炼铜是不需要任何加热的，它是靠铜液中硫的自热反应。一炉铜提炼时间在5—6小时，通常要经过两个周期，第一周期为造渣期，使铜更纯，第二周期为脱硫期，这样就得到含铜量在99.3%以上的粗铜。

粗铜浇铸成块，再经反射炉熔化，浇铸成阳极板，电解提纯，电解铜的纯度在99，99%上。电解铜是所有铜加工、铜制品的原材料，可以加工成板、杆、棒、带、箔、线、管、粉等多种型材也用于与其他元素组成合金。