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中国铜及铜合金生产发展和应用研究 1 绪论 有色金属是国民经济发展的基础材料，航空、航天、汽车、机械制造、电力、通讯、建筑、家电等绝大部分行业都以有色金属材料为生产基础。随着现代化工、农业和科学技术的突飞猛进，有色金属在人类发展中的地位愈来愈重要。它不仅是世界上重要的战略物资，重要的生产资料，而且也是人类生活中不可缺少的消费资料的重要材料。建国50多年来，中国有色金属工业取得了辉煌的成就，兴建了一大批有色金属矿山、冶炼和加工企业，组建了地质、设计、勘察、施工等建设单位和科研、教育、环保、信息等事业单位以及物资供销和进出口贸易单位，形成了一个布局比较合理、体系比较完整的行业。铜在自然界储量非常丰富，并且加工方便。铜是人类用于生产的第一种金属，最初人们使用的只是存在于自然界中的天然单质铜，用石斧把它砍下来，便可以锤打成多种器物。随着生产的发展，只是使用天然铜制造的生产工具就不敷应用了，生产的发展促使人们找到了从铜矿中取得铜的方法含铜的矿物比较多见，大多具有鲜艳而引人注目的颜色，例如：金黄色的黄铜矿CuFe鲜绿色的孔雀石CuCO·Cu(OH)2或者Cu(OH)2CO3，深蓝色的石青2CuCOCu(OH)2等，把这些矿石在空气中焙烧后形成氧化铜CuO，再用碳还原，就得到金属铜。纯铜制成的器物太软，易弯曲。人们发现把锡掺到铜里去，可以制成铜锡合金青铜。铜，COPPER，源自Cuprum，是以产铜闻名的塞浦路斯岛的古名，早为人类所熟知。它和金是仅有的两种带有除灰白黑以外颜色的金属。铜与金的合金，可制成各种饰物和器具。加入锌则为黄铜；加进锡即成青铜。被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域，在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。 铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大，占总消费量一半以上。用于各种电缆和导线，电机和变压器的绕阻，开关以及印刷线路板等。 　 在机械和运输车辆制造中，用于制造工业阀门和配件、仪表、滑动轴承、模具、热交换器和泵等。 　 在化学工业中广泛应用于制造真空器、蒸馏锅、酿造锅等。 　 在国防工业中用以制造子弹、炮弹、枪炮零件等，每生产100万发子弹，需用铜13-14吨。 　 在建筑工业中，用做各种管道、管道配件、装饰器件等。 　 以下是各行业铜消费占铜总消费量的比例：行业铜消费量占总消费量的比例电子(包括通讯) 48建筑 24%一般工程 12%交通 7%其他 9%中国是世界使用铜较早的国家之一。从出土实物来看，中国在新石器时代晚期开始用铜。甘肃的武威、永靖和河北的唐山等地的古文化遗址，都发现红铜器物。夏代（公元前～公元前世纪）已进入青铜时代，并延续到商、周朝。特别是在找矿、采矿、冶炼方面，中国古代有着卓越的成就，杰出的创造。如目前开采的铜、铅、锌等矿山，不少都是古代开采过的，并在找矿、采矿过程中逐渐认识了某些矿物赋存分布规律。在《管子·地数》篇中记载“上有丹砂者，下有黄金；上有慈石者，下有铜、金；上有陵石者，下有铅锡赤铜；上有赭者，下有铁”。说明我国劳动人民在认矿、找矿和采矿方面表现出卓越智慧和创造能力。在铜矿采掘和冶炼技术上更是惊人。据考古证实，湖北大冶铜录山铜矿，发现的古代采矿、炼铜遗址，经同位素测定，坑采始于多年前的商代晚期，延续到西汉共多年。坑采以前曾经有相当长时间露采，现发现露天采场处，地下采区处，竖井条，井巷总长达余。战国、西汉时采用框架支护法开采。还有出土的各类工具上千件以及木炭、冶炼辅助原料、照明器具、生活用品、兵器等。炼铜残炉已发掘了余座，时代为春秋或更早一些，炉膛面积约m2，炉高约m，具有现代鼓风炉的式样。 总之，中国古代在找铜、采铜、炼铜等方面已达到很高的水平。?近百年来，在新中国成立之前中国已有一些地质学家对铜矿资源做过调查和矿床地质研究，如丁文江（）、谢家荣（）、孟宪民（）、朱熙人(）等。由于当时经济条件所限，对调查的铜矿床未能进行规模开发。?新中国成立后，我国铜矿业有了很快的发展。首先，对铜矿资源进行了前所未有的大规模的地质勘查工作。世纪年代初期，为了尽快恢复旧中国遗留下来的厂矿生产，对东北等地区的铜矿山迅速地查明了资源状况，为恢复矿山生产创造了必备的条件，提供了必要的地质资料。接着，对河北寿王坟、山西中条山、甘肃白银厂、安徽铜官山、湖北大冶、云南东川、易门、辽宁红透山等一批大中型矿区进行了详细勘探。六七十年代又在长江中下游、赣东北、赣西北、滇中、粤西等广大地区进一步地进行铜矿勘探，为发展我国铜矿业提供了可靠的地质成果，作为矿山建厂设计的依据。截至年已建成大中型矿山多个，铜冶炼厂个，电解厂个，形成了采矿、选矿、冶炼、加工较完整的铜工业体系。 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