Gwybodaeth sylfaenol am gopr
Copr yw'r metel cynharaf a ddefnyddir gan bobl. Mor gynnar â'r cyfnod cynhanesyddol, dechreuodd pobl gloddio -agor pyllau copr a defnyddio'r copr a gawsant i wneud arfau, offer a theclynnau eraill. Mae'r defnydd o gopr yn cael effaith ddwys ar gynnydd gwareiddiad dynol cynnar. Metel sy'n bodoli yng nghramen y ddaear a'r cefnfor yw copr. Mae cynnwys copr yng nghramen y ddaear tua 0.01%, ac mewn rhai dyddodion copr, gall cynnwys copr gyrraedd 3-5%. Mae'r rhan fwyaf o'r copr mewn natur yn bodoli fel cyfansoddion, sef mwynau copr. Mae mwynau copr yn agregu â mwynau eraill i ffurfio mwyn copr. Mae'r mwyn copr wedi'i gloddio yn dod yn ddwysfwyd copr gyda gradd copr uchel ar ôl buddioldeb.
1. Priodweddau
Mae gan gopr briodweddau ffisegol a chemegol da megis dargludedd trydanol, dargludedd thermol, ymwrthedd cyrydiad a hydwythedd. Mae dargludedd trydanol a dargludedd thermol yn ail yn unig i arian. Gellir tynnu copr pur i wifrau copr mân iawn a'i wneud yn ffoil copr tenau iawn. Mae'r trawstoriad ffres o gopr pur yn goch rhosyn, ond ar ôl i'r ffilm copr ocsid gael ei ffurfio ar yr wyneb, mae'r ymddangosiad yn borffor - coch, felly fe'i gelwir yn aml yn gopr coch.
Yn ogystal â chopr pur, gellir cyfuno copr â thun, sinc, nicel a metelau eraill i ffurfio aloion â nodweddion gwahanol, sef efydd, pres a chopr gwyn.
Gelwir ychwanegu sinc at gopr pur (99.99%) yn bres. Er enghraifft, defnyddir tiwbiau pres cyffredin gyda 80% o gopr a 20% o sinc mewn cyddwysyddion gweithfeydd pŵer a rheiddiaduron ceir; gelwir ychwanegu nicel yn gopr gwyn, a gelwir y gweddill yn efydd. Ac eithrio sinc a nicel, gelwir yr holl aloion copr ag elfennau metel eraill yn efydd. Gelwir hwy pa elfennau a ychwanegir. Yr efydd pwysicaf yw efydd ffosffor tun ac efydd beryllium. Er enghraifft, mae gan efydd tun hanes hir iawn o gymhwyso yn fy ngwlad ac fe'i defnyddir i gastio clychau, trybeddau, offerynnau cerdd ac offer aberthol. Gellir defnyddio efydd tun hefyd fel berynnau, llwyni a-rhannau sy'n gwrthsefyll traul.
Yn wahanol i ddargludedd copr pur, gyda chymorth aloi, gellir gwella cryfder a gwrthiant cyrydiad copr yn fawr. Mae rhai o'r aloion hyn yn gwrthsefyll traul ac mae ganddynt briodweddau castio da, tra bod gan eraill briodweddau mecanyddol da a gwrthiant cyrydiad.
2. Defnyddiau
Oherwydd y priodweddau rhagorol a grybwyllwyd uchod, mae gan gopr ystod eang o ddefnyddiau mewn diwydiant. Gan gynnwys diwydiant trydanol, gweithgynhyrchu peiriannau, cludiant, adeiladu ac agweddau eraill. Ar hyn o bryd, defnyddir copr yn bennaf ym maes diwydiannau trydanol ac electronig i gynhyrchu gwifrau, ceblau cyfathrebu a chynhyrchion gorffenedig eraill megis moduron, rotorau generadur ac offerynnau electronig a mesuryddion, ac ati. Mae'r rhan hon o'r defnydd yn cyfrif am tua hanner cyfanswm y galw diwydiannol. Mae aloion copr a chopr mewn safle pwysig mewn sglodion cyfrifiadurol, cylchedau integredig, transistorau, byrddau cylched printiedig ac offer a dyfeisiau eraill. Er enghraifft, mae gwifrau transistor yn defnyddio aloion copr zirconiwm cromiwm dargludol iawn a dargludol iawn yn thermol. Yn ddiweddar, mae IBM, cwmni cyfrifiadurol o fri rhyngwladol, wedi mabwysiadu copr i ddisodli alwminiwm mewn sglodion silicon, sy'n nodi'r datblygiad diweddaraf o ran cymhwyso metel hynaf dynolryw mewn technoleg lled-ddargludyddion.
Yng nghanol y 1980au, y diwydiant trydanol oedd yn cyfrif am y gyfran fwyaf o ddefnydd copr mireinio yn yr Unol Daleithiau, Japan a gwledydd Gorllewin Ewrop, ac nid oedd Tsieina yn eithriad.
Ers y 1990au, mae'r defnydd o gopr ar gyfer pibellau yn y diwydiant adeiladu wedi cynyddu'n ddramatig, gan ddod yn ddefnyddiwr copr mwyaf dramor. Yn ôl adroddiad a gyhoeddwyd gan y Gymdeithas Datblygu Copr (CDA) yn Efrog Newydd: Ym 1997, y diwydiant adeiladu oedd y farchnad defnydd terfynol mwyaf ar gyfer cynhyrchion copr yn yr Unol Daleithiau o hyd. Mae'r diwydiant adeiladu yn aml yn defnyddio ymwrthedd cyrydiad copr i gynhyrchu pibellau dŵr, toeau a chyfleusterau cyflenwad dŵr a draenio eraill. Yn ogystal, fe'i defnyddir hefyd mewn addurno adeiladu oherwydd ei olwg hardd. Mae'r defnydd o gopr yn y diwydiant adeiladu yn cyfrif am y lle cyntaf yng nghyfanswm y defnydd o gynhyrchion copr yn yr Unol Daleithiau. Yn ôl ystadegau mewnol gan China Nonferrous Metals Group, ym 1997, roedd y diwydiant trydanol (gan gynnwys gwifrau a cheblau) yn cyfrif am 77.7% o ddefnydd copr fy ngwlad, gan ddod yn farchnad fwyaf ar gyfer copr. Gyda datblygiad cyflym gwyddoniaeth a thechnoleg, mae cwmpas cymhwyso copr yn ehangu, ac mae copr wedi dechrau chwarae rhan mewn meddygaeth, bioleg, uwch-ddargludedd a'r amgylchedd. Er enghraifft, pan fydd ewyn plastig polywrethan yn cynnwys copr neu gopr ocsid, gall leihau'n fawr y nwy gwenwynig marwol a ryddheir pan fydd y plastig hwn yn llosgi - hydrogen cyanid (HCN). Mae llawer iawn o ddata ymchwil yn profi y gall effaith bactericidal copr leihau lledaeniad bacteria niwmonia yn effeithiol, atal twf bacteriol, a chadw dŵr yfed yn lân ac yn hylan. Felly, bydd rhagolygon datblygu pibellau copr yn y diwydiant adeiladu domestig yn y dyfodol yn eang iawn.
3. Cronfeydd wrth gefn copr:
Mae'r mathau diwydiannol o fwyngloddiau copr yn y byd wedi'u rhannu'n naw categori: math porffyri, math o siâl tywodfaen, copr-math sylffid nicel, math pyrit, copr-wraniwm-math aur, math copr naturiol, math o wythïen, math carbonad, a math skarn. Y pedwar categori cyntaf yw'r rhai pwysicaf, sy'n cyfrif am 96% o gyfanswm cronfeydd copr y byd, ac mae mwyngloddiau siâl porffyri a thywodfaen yn cyfrif am 55% a 29% yn y drefn honno. Mae tua 60 o fwyngloddiau copr enfawr gyda chronfeydd wrth gefn copr o fwy na 5 miliwn o dunelli yn y byd, y mae mwyngloddiau porffyri yn cyfrif am 38 ac mae mwyngloddiau siâl tywodfaen yn cyfrif am 15, sy'n cyfrif am 88% o gyfanswm y mwyngloddiau copr enfawr. Ychydig iawn o adnoddau dwysfwyd copr sydd ar gael ar gyfer mwyngloddio yn Tsieina. Ar hyn o bryd, y prif fwyngloddiau copr yw Mwynglawdd Copr Dexing yn Jiangxi, Mwynglawdd Copr Yulong yn Tibet, Mwynglawdd Copr Yulong a Mwynglawdd Copr Ashele yn Xinjiang a ddarganfuwyd yn ddiweddar. Mae angen mwyndoddi'r dwysfwyd copr a'i echdynnu cyn y gall ddod yn gynhyrchion copr a chopr wedi'u mireinio. Ar hyn o bryd, mae dwy brif ffordd o smeltio copr yn y byd: pyrometallurgy a hydrometallurgy (SX-EX) 1. Dull tân:
Mae copr catod, a elwir hefyd yn gopr electrolytig, yn cael ei gynhyrchu trwy fwyndoddi a mireinio electrolytig, sy'n gyffredinol addas ar gyfer mwynau sylffid copr gradd uchel.
Yn ogystal â dwysfwyd copr, mae copr sgrap yn un o'r prif ddeunyddiau crai ar gyfer copr mireinio, gan gynnwys hen gopr sgrap a chopr sgrap newydd. Daw hen gopr sgrap o hen offer a
hen beiriannau, adeiladau wedi'u gadael a phibellau tanddaearol; daw copr sgrap newydd o sgrapiau copr sy'n cael eu taflu gan weithfeydd prosesu (mae cymhareb allbwn deunyddiau copr tua 50%). Yn gyffredinol, mae cyflenwad copr sgrap yn gymharol sefydlog. Gellir rhannu copr sgrap yn: copr sgrap noeth: gradd uwch na 90%; copr sgrap melyn (gwifren): copr-yn cynnwys deunyddiau (hen foduron, byrddau cylched);
Gelwir copr a gynhyrchir o gopr sgrap a deunyddiau tebyg eraill hefyd yn gopr wedi'i ailgylchu.
2. dull gwlyb:
Mae llong yn addas ar gyfer ocsid copr gradd isel, a gelwir y copr mireinio a gynhyrchir yn gopr electrolytig.
Y broses mwyndoddi gwlyb yw:
3. Nodweddion y ddwy broses o pyrometallurgy a hydrometallurgy
O gymharu dwy broses cynhyrchu copr pyrometallurgy a hydrometallurgy, mae'r nodweddion canlynol:
(1) Mae offer mwyndoddi yr olaf yn symlach, ond mae'r cynnwys amhuredd yn uwch, sy'n atodiad buddiol i'r cyntaf.
(2) Mae gan yr olaf gyfyngiadau ac mae'n ddarostyngedig i'r radd a'r math o fwyn.
(3) Mae cost y cyntaf tua 70-80 cents/punt (tua 1540-1760 doler yr UD/tunnell), tra bod cost yr olaf yn ddim ond 30-40 cents/punt (tua 660-880 doler yr UD / tunnell).
Gellir gweld bod gan dechnoleg hydrometallurgy fanteision sylweddol, ond mae cwmpas ei gais yn gyfyngedig. Ni ellir mwyndoddi pob mwynglawdd copr gyda'r broses hon. Fodd bynnag, trwy welliannau technolegol, mae mwy a mwy o wledydd, gan gynnwys yr Unol Daleithiau, Chile, Canada, Awstralia, Mecsico a Periw, wedi cymhwyso'r broses hon i fwy o fwyngloddiau copr yn y blynyddoedd diwethaf. Mae gwella technoleg hydrometallurgy a hyrwyddo ei gymhwyso wedi lleihau cost cynhyrchu copr, cynyddu gallu cynhyrchu mwyngloddiau copr, cynyddu cyflenwad adnoddau cymdeithasol yn y tymor byr, achosi gwarged cymharol o gyfanswm y cyflenwad cymdeithasol, a chael effaith dynnu ar brisiau. Ym 1997, gostyngodd pris copr y dyfodol o'r uchaf o 2,600 doler yr Unol Daleithiau y dunnell ym 1996 i tua 1,600 o ddoleri'r UD y dunnell ym mis Tachwedd 1998. Mae hyn yn uniongyrchol gysylltiedig â'r ffaith bod cyfran y broses hydrometallurgical wedi cynyddu'n fawr, gan arwain at roi llawer iawn o gopr cost isel ar y farchnad. Ar hyn o bryd, gan fod cost cynhyrchu copr ar gyfartaledd rhwng 1,400 a 1,600 o ddoleri'r UD y dunnell (64-73 cents y bunt), mae'r gostyngiad ym mhrisiau'r dyfodol yn elw rhesymol o brisiau i werth. Wrth i'w gyfran yn y broses fwyndoddi barhau i gynyddu, bydd tuedd pris copr yn cael ei effeithio'n fwy a mwy dwys. Yn ôl adroddiadau, dim ond 20 cents y bunt yw isafswm cost presennol mwyndoddi copr hydrometallurgical (sy'n cyfateb i 450 doler yr Unol Daleithiau y dunnell), yr uchaf yw 77 cents y bunt (sy'n cyfateb i 1,697.5 doler yr Unol Daleithiau y dunnell), ac mae'r cyfartaledd tua llai na 50 cents y bunt (sy'n cyfateb i 1,100 doler yr Unol Daleithiau). Dylid nodi mai dim ond 39 cents y bunt oedd cost cynhyrchu cyfartalog mwyndoddi copr gwlyb ym 1995. Yn ddiweddar, mae cost cynhyrchu mwyndoddi copr gwlyb ar gyfartaledd wedi cynyddu, yn bennaf oherwydd bod y broses mwyndoddi copr gwlyb wedi'i hymestyn i drin mwynau copr sylffid. Mae'r broses mwyndoddi copr gwlyb yn fwy addas ar gyfer trin mwynau copr ocsid a mwynau gwael, tra wrth drin mwynau sylffid a mwynau cyfoethocach, neu pan fydd y pwll wedi'i leoli mewn ardal oer, mae cost cynhyrchu technoleg mwyndoddi copr gwlyb hefyd yn uwch, yn bennaf yn uwch na 50 cents y bunt. Dechreuodd Tsieina astudio'r dechnoleg o echdynnu copr o fwynau copr gradd isel yn y 1970au. Ym 1983, sefydlwyd y gwaith mwyndoddi copr gwlyb cyntaf, gydag allbwn blynyddol o 120 tunnell. Yn ddiweddar, oherwydd cyflwyno echdynwyr copr tramor rhagorol a datblygiad y diwydiant copr lleol, mae dwsinau o smelters gwlyb bach wedi'u hadeiladu, yn amrywio o ychydig gannoedd i 2,000 o dunelli, ond dim ond 15,000 o dunelli yw allbwn blynyddol copr, sy'n bell o fod yn ddigon o'i gymharu â'r allbwn blynyddol o 1 miliwn o dunelli o gopr mireinio yn fy ngwlad. Ar hyn o bryd, mae cost cynhyrchu copr yn fy ngwlad tua 18,500 yuan, sy'n llawer uwch na chyfartaledd y byd o 1,477 o ddoleri'r UD (67 cents). Yn ystod y cyfnod "95", rhestrodd y Comisiwn Cynllunio Gwladol a Chorfforaeth Diwydiant Metelau Anfferrus Tsieina y prosiect hydrometallurgical fel prosiect ymchwil allweddol, ac adeiladodd nifer o ffatrïoedd arddangos yn Dexing Copper Mine, Yulong Copper Mine, Daye Tonglushan Copper Mine a lleoedd eraill. Ar ôl sawl blwyddyn o waith caled, amcangyfrifir y bydd gan dechnoleg hydrometallurgical fy ngwlad ddatblygiad sylweddol erbyn diwedd y ganrif hon, ac amcangyfrifir y bydd y gallu cynhyrchu blynyddol yn cyrraedd mwy na 50,000 o dunelli. Yn ôl yr ystadegau, roedd allbwn copr mireinio o fwyndoddi copr hydrometallurgical yn cyfrif am 2.5% o allbwn copr mireinio'r byd ym 1980, a chynyddodd y gyfran i 10% ym 1994 a 18% ym 1997. Disgwylir y bydd y gyfran o gynhyrchu copr hydrometallurgical yn cynyddu yn y pen draw i 25-3%.
