自然界发现的含铜矿物有200多种

1、铜精矿与熔炼渣的鉴别规程编制说明、任务来源2009B079,负责本标准制订任务由国家认证认可监督管理委员会下达，计划编号为 编制单位为厦门出入境检验检疫局。二、编制情况：2.1目的和意义含铜物料主要有铜铳、铜精矿、铜矿石和铜熔炼渣（简称熔炼渣）。我国为铜资源贫乏国家，鼓励进口铜资源，前三种货物均鼓励进口。而熔炼渣为火法炼铜过程中产生的以炉料和 燃料中各种氧化物互相熔融而成的共熔体，主要的氧化物是SiO2和FeO,其次是CaO、AI2O3和MgO等，因炉渣中往往含有铅、神等对环境影响较大且不易治理的污染元素，被国家明令禁止进口。但在国际贸易中，国内外的少量不法商人利用铜精矿（商品 HS编码为26

2、030000） 和冶炼渣在外观上基本一致的特点，把实际上是冶炼渣的货物中报成铜精矿进口，逃避有关 执法部分的监管。作为口岸的执法部门，检验检疫系统必须有能力对这四中货物进行区分，并规范系统内 的执法行为。但目前上述商品的监管工作中基本上是依靠一线工作人员积累的经验，并无标 准可以依据。本标准可以填补该方面的标准空白，在今后的执法过程中可以有标准依据。 2.2概括世界上大约80%的铜矿物组成是Cu-Fe-S矿。Cu-Fe-S矿不易溶于水，所以从这些矿中提 取铜通常采用火法冶金方式。提取步骤如下：通过气泡浮选法把Cu-Fe-S和Cu-S矿的颗粒 富集得到铜精矿；冶炼铜精矿得到熔融的冰铜；吹炼熔融的

3、冰铜得到粗铜；用火法精 炼和电炉精炼得到高纯铜。在步骤中得到冰铜和熔炼渣；在步骤中得到粗铜和冶炼渣。其余20%勺铜是通过湿法冶金得到的，一般工艺如下：用硫酸从碎矿中过滤出含杂铜的 水溶液；把含杂铜的水溶液经过溶解提取高纯铜的电解液；从纯铜电解液中电镀得到纯 的阴极铜。湿法冶金过程中不产出熔炼渣，因此在本标准及编制说明中不予讨论和阐述。铜矿石铜在地壳中最普遍的存在形式是以铜或铜铁的硫化矿存在，如黄铜矿、斑铜矿和辉铜矿；从这些矿物中生产金属铜一股通火法冶金方式。少量的铜也以氧化矿的形式存在（碳酸盐、 氧化物、硅酸盐、硫酸盐）；从这些矿物中生产金属铜通常采用湿法冶金方式。自然界发现的含铜矿物有200

4、多种，但重要的矿物仅20来种。除少见的自然铜外，主要 有原生硫化铜矿物和次要的次生氧化铜矿物。铜矿石的工业品位为0.40.5%,边界品名为0.20.3%。常见的有工业价值的铜矿物见表 1。铜精矿硫化铜矿经过矿物加工处理后得到铜精矿。浮选是矿物加工工艺的主要方法，重选、磁 选、离析及溶浸等也有应用。当前，铜选矿厂由破碎、筛分、磨矿、分级、选别和脱水等作 业组成，其具体步骤为：破碎并把矿石研磨到要求的尺寸， 将铜矿颗粒与非铜矿颗粒分离；把矿石中的铜矿物分 离得到铜精矿需要把矿石磨得足够小，才能使铜矿颗粒从非铜矿颗粒中筛选出来。颗粒尺寸 太大，易引起铜矿物的相互结合或隐藏于非铜矿物中，阻碍浮选进行，

5、颗粒尺寸太小，易引表1重要的铜矿物矿物名称央文化学式理论铜含量/%颜色密度产状与共生斑铜矿borniteCusFeS463.3铜红至深 黄色5.065.08与黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、黝铜矿、硫神铜矿、 辉铜矿等共生；有时与辉铝矿、自然金等共生。还见于某些夕卡岩矿床中，与其它铜的硫化物共生。在氧化带易转变成孔雀石、蓝铜矿、赤铜矿、褐铁矿等黄铜矿chalcopyriteCuFeg34.5黄铜色4.1 4.3岩浆型，产于与基性、 超基性岩有关的铜银硫化 物矿床中，与磁黄铁矿、馍黄铁矿密切共生。接 触交代型，与磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿等共生； 亦可与毒砂或方铅矿、闪锌矿等共生。热液型，常呈中温热液充填

6、或交代脉状，与黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、斑铜矿、辉铝矿及方解石、石英等共生。在地表风化条件下遭受氧化后形成 CuSO 4和FeSO 4,遇石灰岩形成孔雀石、蓝铜 矿或褐铁矿铁帽；在次生富集带则转变为斑铜矿 和辉铜矿，可作找矿标志黝铜矿tetrahedriteCUi2Sb4s1345.8灰至铁灰 色4.6黝铜矿是一种铜、睇的硫化物矿物，通常产在矿 脉中，与铜、银、铅和锌的矿物共生，黝铜矿常 含有一些神， 并随神的含量增加，向神黝铜矿过渡，神黝铜矿是固溶体的神端成员。神黝铜矿tennatiteCu12As4s1351.6铅灰至铁 黑色4.374.49辉铜矿ChalcociteCu2S79.8铅灰至灰

7、色5.5 5.8常见于铜矿床中，分为内生和表生成因。内生辉铜 矿产于富铜贫硫的晚期热液矿床中，常与斑铜矿共 生，产量较少。表生成因者主要产于铜的硫化物矿 床的次生富集带，系氧化带渗滤的硫酸铜溶液与原 生硫化物黄铁矿、斑铜矿、黄铜矿等进行交代作用的产物，产出较多。辉铜矿在氧化带不稳定，易分 解为赤铜矿、孔雀石和蓝铜矿；氧化不完全时，往 往形成自然铜。铜蓝covelliteCuS66.4青定蓝或 灰黑色4.6 4.76主要产子含铜硫化物矿床次生富集带中 （由硫酸铜 溶液交代黄铜矿、斑铜矿等硫化物而成 ）。常与辉铜 矿伴生，组成含铜很富的矿石。赤铜矿cupriteCu2O88.8红色6.14赤铜矿产

8、于铜矿床氧化带中，常与自然铜、 孔雀石、蓝铜矿、硅孔雀石、褐铁矿共生。黑铜矿tenoriteCuO79.9灰黑色5.86.4是辉铜矿风化产物，与黄铜矿、斑铜矿、赤铜矿、赤铜铁矿、自然铜、铜蓝、孔雀石等矿物共生或 伴生孔雀石malachiteCuCO3 - Cu (OH) 257.3浅绿色3.94.03产于铜的硫化物矿床氧化带，常与其它含铜矿物共生（蓝铜矿、辉铜矿、赤铜矿、自然铜等蓝铜矿azurite2CuCO3 - Cu (OH) 355.1大蓝色3.773.89它常与孔雀石一起产于铜矿床的氧化带中水胆矶brochantiteCu4SO4 (OH) 656.2绿色3.9氯铜矿atacamite

9、Cu2Cl (OH) 359.5绿色3.763.78氯铜矿是一种稀有矿物，作为次生矿物与孔雀石、 蓝铜矿和石英伴生于铜矿床的氧化带中，氯铜矿也 形成于火山口周围。硅孔雀石chrysocollaCuSiO3 2H2O36.0绿至黑色2.0 2.4升-种次生的含铜矿物，主要产在含铜矿床的氧化带中，常与孔雀石、蓝铜矿、赤铜矿、自然铜 共生，此外，也常和玉髓相伴一出现，为部分 蓝色或绿色玉髓的重要内含物。自然铜Cu100铜红色8.95起黏结结构，阻碍铜矿物浮选继续进行。通常在 -100 n m至+10 n m。采用气泡浮选法将铜矿物与非铜矿物分离，得到富铜精矿和贫铜尾矿。最常用的捕获剂为戊烷基黄酸盐。

10、捕获剂也使用其他的含硫化合物，尤其是二硫代磷酸盐和硫染氨基甲酸盐。 商业用的捕获剂通常是一些混合试剂，然而黄原酸盐，如戊基黄原酸钾，乙烷基黄原酸钠和 异丙基黄原酸钠，是最常见的铜矿物捕获剂。用熟石灰（CaO）控制pH值和支链乙醇气泡剂 天然（如松节油）或合成物质。经过处理的铜精矿一般含水 8%左右，这个含水量是在运输精矿期间粉尘损失和运输这 8%水分的费用相抵的平衡点。简单说来就是：从铁矿（黄铁矿、磁黄铁矿）中对 Cu的硫化矿（黄铜矿、辉铜矿、斑铜 矿）进行选择性浮选，通常需要黄原酸盐、二硫代硫酸盐或硫染氨基甲酸盐这样的捕获剂， 用熟石灰（CaO）控制pH值（OH-）和支链乙醇起泡剂。铜精矿由

11、于矿石产地、矿石种类和选矿技术条件的不同，具化学成分和矿物组成是十分 复杂的，但是一般铜含量均在 13%以上，粒度为-100 pm以下。此外因经过浮选工艺，铜精 矿一般都含少量支链乙醇起泡剂，具有特殊气味。熔炼渣熔炼渣是炉料和燃料中各种氧化物互相熔融而成的共熔体，主要的氧化物是SiO2和FeO, 其次是CaO、AI2O3和MgO等。表2列出了各种造铳熔炼工艺所产生炉渣的化学成分。表2典型熔炼炉渣的化学成分熔炼方法熔炼渣化学成分（）CuFeFe3O4SiO2SAl 2O3CaOMgO密闭鼓风炉熔炼0.4229.0387.5110.74奥拓昆普闪速熔炼（渣不贫化）1.544.411.826.61.

12、6奥拓昆普闪速熔炼（电炉贫化）0.7844.0629.71.47.80.6Inco闪速炉熔炼0.944.010.8331.14.721.731.61诺兰达熔炼2.6401525.11.75.01.51.5瓦纽柯夫熔炼0.5405344.22.61.4白银法熔炼0.45353.15350.73.381.4特尼恩特转炉熔炼4.6432026.50.8奥斯麦特熔炼0.65347.5312.87.55.0三菱法熔炼0.638.232.20.62.95.9可以看出，火法熔炼法的主要化学成分呈现高铁、高硅、低铜、低硫的特点，铜的含量 范围从小于1%到高达7%。2.2.4铜铳铜铳是以FeS-Cu2s为主，并

13、溶有Au、Ag等贵金属及少量其他金属硫化物的共熔体。现 代造铳是在11501250c的高温下，使硫化铜精矿和熔剂在熔炼炉内进行熔炼。炉料中的铜、硫与未氧化的铁形成铜铳。部分熔炼方法的铜铳平均化学组成见表3表3部分熔炼方法的铜铳平均化学组成化学组成 熔刃化学组成CuFeSPbZnFe3O4备注密闭鼓风炉熔炼富氧空气41.5728.6623.79铜陵金昌普通空气25 30364022 24沈冶奥拓昆普闪速熔炼58.64111821 220.30.80.281.40.1 (Bi)贵冶52.4619.8122.370.230.01 (Bi)金隆66 708.021.0H crjavalta52.551

14、8.6623.460.31.8行诺兰达熔炼69.846.0821.070.640.28大冶64.707.8023.002.801.20Horne白银法50 54171922241.42.0白银瓦纽柯夫法41 55251423 244.5 5.2 (Ni)Norilsk奥斯麦特法47 67291221 24侯冶44.523.623.83.2试验炉二菱法65.79.221.9直岛传统熔炼法产出的铜铳品位较低，大约为25%45%左右；现代强化造铳熔炼中用高富氧操作的工厂越来越多，所产的铜铳品位也逐渐升高，一般达50%70%,甚至达75%o铜铳中的S含量一般低于理论量，并且在较小的范围内（21%26%

15、）变动。从表3可以得到铜铳的基本特征是高铜、高铁、高硫，经过熔炼后铜铳还经常呈现为细 砂至砾状，且常有明铜和烧结气孔存在。2.3主要内容取样方法的选择因为GB/T 14263散装浮选铜精矿取样、制样方法已经非常成熟，因此本标准在精密 度、份样数、份样量、取样工具、大样副样的确定、系统取样法和分层取样法方面完全参照 GB/T 14263。制样方法的选择GB/T 14263散装浮选铜精矿取样、制样方法完全适用于铜精矿和熔炼渣的制样。当 样品出现明铜时，需拣出并称重，折算后计入样品中铜含量。铜检测方法的选择GB/T 3884铜精矿化学分析法完全适用于铜精矿或熔炼渣中铜的测定要求，因此铜检 测按照该标准执行。鉴别方法通过2.2的考察，可以认为：铜铳和铜精矿的主要区别为，铜铳经过高温熔炼，物理外观上呈现为细砂至砾状，常有 烧结气孔和明铜，铜精矿为粉末状；从化学成分上分析，两者有交集，不易区别。铜铳与熔炼渣可以作为区别的重要特征为含铜量，铜铳铜含量高于25%,而熔炼渣的铜含量未超过7%。铜铳与铜矿石也可用含铜量来区别。铜精矿与熔炼渣可以作为区别的重要特征为含铜量，铜铳铜