我国铜矿资源特征与加工,利用现状分析

西安科技大学研究生考试试卷学号____201405197_研究生姓名____贾建军____班级______2014_____考试科目高等矿物加工工艺学考试日期______________课程学时______________开（闭）卷______________题号分数阅卷人12345678910总分注意事项1、考生必须遵守考场纪律2、答题必须写清楚题号3、字迹要清楚，保持卷面整洁4、试题随试卷一起交回（试题写在黑板上时，答题时应抄写题目）我国铜矿资源特征与加工，利用现状分析贾建军(西安科技大学化学与化工学院,西安710000)摘要：铜是四大有色金属中较为重要的一种，被广泛的应用在国防工业、农业、机械制造、建筑材料等领域，是现代工业和科学技术必须的基础材料。铜在自然界中主要以硫化物及其类似化合物和铜的氧化物、自然铜以及铜的硫化盐、碳酸盐、硅酸盐等类型矿物存在。根据地质作用和矿床成因的不同可将铜矿床分为斑岩型、矽卡岩型、（火山）沉积变质型、基质—超基性铜—镍硫化物型、海相火山岩型、陆相火山岩型、海相沉积型、砂岩型、岩浆热液型九大类型。我国铜矿资源相对贫乏，全国探明铜矿区1793个，探明铜基础储量2812万吨，主要分布于江西、内蒙古、云南、西藏、山西、安徽、甘肃、黑龙江和湖北等省份，但由于我国铜矿资源存在资源数量不少、品质不好，大矿少、小矿多，富矿少、贫矿多，便于开发利用的矿少、难以开发利用的矿多等先天禀赋，其开发利用受到一定的限制。针对铜矿石类型的不同采用不同的选矿方法，单一硫化矿通常采用浮选法，难处理矿石会采用混合浮选法、优先浮选法或者结合重选、磁选以及湿法冶金等技术联合处理，随着矿石品位的不断降低，高效节能的选别设备、药剂开发、工艺的改进成为扩大资源利用量、提高铜精矿品位、增加矿山经济效益的重要途径。铜矿资源的供给保障直接关系着国计民生和社会经济的可持续发展，着眼铜矿资源本身特征、资源禀赋、矿产分布以及加工利用现状的分析，对国民经济的健康发展具有十分重要的战略意义。关键词：铜矿；资源特征；加工现状Theanalysisoffeatures,processingandutilizationofcoppermineralresourcesinourcountryJIAjian-jun(Schoolofchemistryandchemicalengineering,Xi`anuniversityofscienceandtechnology,Xi`an710000,China)Abstract:Copper,oneoffournon-ferrousmetals,isveryimportant.Itiswidelyusedinthefieldssuchasnationaldefenseindustry,agriculture,machinery,buildingmaterialsandotherfields,andisalsodefinitelyindispensabletomodernindustryandscienceandtechnology.CopperinnatureoccursasSulphidewithitssimilarcompounds,oxideofcopper,nativecopperandcoppersulfidesalts,carbonate,silicateandothertypeofmineral.Accordingtodifferentgeologicprocessandgenesisofmineraldeposit,copperoredepositcanbedividedintoninetypessuchasporphyry,skarn,volcanicsedimentarymetamorphictype,Matrix-ultrabasiccopper-nickelsulfidetype,Marinevolcanictype,continentalvolcanictype,marinesedimentary,sandstone,magmatichydrothermal.CopperoreresourcesinChinaisrelativelypoor.Itprovedcopperminingareais1793andreservesofcopperreach28.12milliontonsinChina,mainlydistributinginJiangxi,InnerMongolia,yunnan,Tibet,shanxi,anhui,gansu,heilongjiangandhubeiprovinces,however,inourcountry,copperresourcesexistmanyproblemsasfollowing:lesscopperresources,badquality,fewerbigoresandmoresmallore,fewerrichoresandmoreleanores,lessmineralfacilitatetothedevelopmentandutilizationandmoremineraldifficulttodevelopmentandutilizationandothernaturalendowment,soitsdevelopmentandutilizationissubjectedtocertainrestrictions.Accordingtothedifferenttypesofcopperore,differentbeneficiationmethodareadopted,forexample,flotationmethodisusedtochosesinglesulphideore,mixedfloating,priorityfloatingorthecombinationofgravityseparation,magneticseparationandhydrometallurgytechnologycanbeusedforrefractoryore.Withthedecreaseofthequalityofmineral,highefficiencyandenergysavingofmineralprocessingequipment,developmentofbeneficiationagents,improvementsofbeneficiationprocesscanbeanimportantpathwaytoexpandtheresourcesutilization,improvethegradeofcopperconcentrate,increasingtheeconomicbenefitofmine.Thesupplysecurityofcopperoreresourcesaredirectlyrelatedtopeople'slivelihoodandthesustainabledevelopmentofsocialeconomy.Sotofocusonthecharacteristics,endowment,distributionandprocessingandutilizationofcopperoreresourcehasanimportantstrategicmeaningforthehealthydevelopmentofthenationaleconomy.Keywords:coppermineral；resourcefeatures；processingstatus铜是人类最早发现和使用的金属之一，由于同具有高度的延展性，良好的导热性能和导电性，耐腐蚀性强等特点，使得铜及其合金材料被广泛的应用于电子工业、机器制造、军工业和农业等多个经济领域，是现代工业、农业、国防和科学技术必须的金属材料，目前尚无适宜的可替代材料，其在金属材料消费中仅次于钢铁和铝，成为国计民生和国防工程乃至高新技术领域中不可缺少的基础材料和战略资源[1、2]。由于在产业链中处于上游地位，铜资源的供应安全与否直接制约着下游产业以及国民经济的健康发展。随着经济的发展，国内对铜的消费量不断增长。2002年，中国消费精炼铜273.69万吨，超过美国237.05万吨的消费量，成为世界精炼铜消费第一大国，2009年中国铜材加工产量再创历史新高，已达800万吨左右，为世界铜总产量的二分一[3]。中国已成为全球最大的铜消费国、铜加工制造业基地、铜基础产品输出国，在世界铜行业内充当了重要角色。我国幅员辽阔、矿产资源丰富，但由于人口众多，矿产资源人均拥有量远低于世界平均水平，居于倒数31位，远远满足不了国家的需求，铜矿资源严重不足是我国急缺的主要矿种之一[4]，我国铜储量仅占全球总储量的4%，面对严峻的资源形势，竭力挖掘国内铜资源潜力，合理有序开发国内铜资源，寻找新的国内供应来源是保障铜资源供应的重要策略，对于国民经济的健康发展具有重要意义[5]。1.资源特征我国幅员辽阔，处于古亚洲构造域、特提斯—喜玛拉雅构造域、濒太平洋构造域的交汇部位，地层发育较齐全，沉积类型多样，地质构造条件复杂，在漫长的地质历史时期发生过多期次、多时期强烈的构造运动、岩浆活动和热液事件，铜矿成矿条件十分有利，成矿环境多样，形成了不同类型的铜矿石和丰富多样的铜矿床[6]。1.1矿石类型铜在自然界矿石中主要呈硫化物及其类似化合物和铜的氧化物、自然铜以及铜的硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐等矿物形式存在，已知的铜矿石类型约有280多种，其中主要矿物有16种：自然铜（Cu）、辉铜矿（Cu2S）、铜蓝（CuS）、斑铜矿（Cu5FeS）、黄铜矿（CuFeS2）、方黄铜矿（CuFe2S3）、黝铜矿（3Cu2S•Sb2S3）、砷黝铜矿（3Cu2S•As2S3）、硫砷铜矿（Cu3AsS4）、赤铜矿（Cu2O）、黑铜矿（CuO）、蓝铜矿（2CuCO3•Cu(OH)2）、孔雀石（CuCO3•Cu(OH)2）、硅孔雀石（CuSiO3•2H2O）、水胆矾（CuSO3•3Cu(OH)2）、氯铜矿（CuCl2•3Cu(OH)2）[1、2]。在世界上有工业价值的铜矿石产量中,有80%的铜矿物是属于硫化物,其中大部分是辉铜矿,其他的为黄铜矿、斑铜矿、黝铜矿和蓝铜矿,自然铜仅占10%,其余5%为氧化物。目前我国生产的铜主要取自黄铜矿，其次是辉铜矿、斑铜矿、孔雀石等。根据我国铜矿资源的实际情况和我国的工业经济技术水平，在铜矿石加工的实际生产中，铜矿石的自然类型一般按物相分析中含氧化铜和硫化铜的比例不同，分为硫化矿石（含氧化铜在10%以下）、混合矿石（含氧化铜10%~30%）和氧化矿石（含氧化铜在30%以上）三种[1]。1.2矿床类型及特征我国国土辽阔，地质构造复杂，为铜矿的富集创造了良好的条件，具有丰富的铜矿床类型，根据地质作用和矿床成因的不同可将铜矿床分为斑岩型、矽卡岩型、（火山）沉积变质型、基质—超基性铜—镍硫化物型、海相火山岩型、陆相火山岩型、海相沉积型、砂岩型、岩浆热液型九大类型[1、6]。在已探明的铜矿中,主要以斑岩型矿床为主,占查明资源储量的42%,其次依次为:矽卡岩型矿床(大约占22.4%)、海相火山岩型矿床(大约占14.6%)、砂岩型矿床(大约占11.7%)、铜镍硫化物型矿床(大约占6.2%),其他类型矿床大约占2.9%[7]。1.2.1斑岩型斑岩型铜矿又称细脉浸染型铜矿是指与斑状结构的中酸性浅成或超浅成侵入岩体有关的铜矿床，矿石结构以细脉浸染状为主。成矿时代从寒武纪到第三纪，以喜马拉雅期和燕山期为主。斑岩型铜斑岩型铜矿品位不高其含铜品位为1%～1.5%，伴生元素除铜外，还含有钼金、银、砷、铅、钴等有益元素。通常以铜钼矿的形式存在，主要矿石类型有黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿和斑铜矿等。矿床规模较大，矿石成分简单，开采成本低，埋藏浅，采矿回收率高，且在我国广泛分布，是我国大型、超大型铜矿床的主要类型，在我国