斑銅礦
斑銅礦
斑銅礦是銅和鐵的硫化物礦物，含銅量 63.3%斑銅礦，提煉銅的主要礦物原料之一。為等軸晶系，其高溫變體為等軸晶系，稱等軸斑銅礦。表面易氧化呈藍紫斑狀的錆色，因而得名。新鮮斷面呈暗銅紅色，金屬光澤，莫氏硬度 3，比重4.9～5.0。常呈緻密塊狀或分散粒狀見於各種類型的銅礦床中，並常與黃銅礦共生。也形成於銅礦床的次生富集帶，但不穩定，而被次生輝銅礦和銅藍置換。在地表易風化成孔雀石和藍銅礦。中國雲南東川等銅礦床中有大量的斑銅礦。世界代表性產地是美國蒙大那州的比尤特，墨西哥卡納內阿和智利丘基卡馬塔等。[1]
目錄
基本信息
中文名: 斑銅礦、 外文名: Cu5FeS4、 定義: 銅和鐵的硫化物、 性質: 主要礦物原料之一。
基本特徵
斑銅礦(Bornite)Cu5FeS4：Cu 63.33%，Fe 11.12%，S 25.55%。其他混入物最常見的是Ag。在高溫時(>400℃)斑銅礦與黃銅礦，輝銅礦呈固溶體，低溫時發生固溶體離溶，因此，斑銅礦經常含有黃銅礦、輝銅礦顯微包裹體，其實際成份變動很大。
高溫變體為等軸晶系，稱等軸斑銅礦，a0=1.09Å；低溫為四方晶系。晶形罕見，晶體呈等軸狀立方體和六八面體以及八面體、和菱形十二面體等假象外形，通常呈緻密塊狀或不規則粒狀。在砂礦中呈粒狀、稜角狀或次渾圓狀。新鮮斷口呈銅紅色，氧化表面呈暗紫色或藍色斑狀錆色，因而得名。金屬光澤，氧化後呈半金光澤。條痕灰黑色。斷口不平坦或貝狀。性脆。硬度3，中等，鋼針能刻劃。比重4.8-5.4。具導電性。[2]
物理性質
硬度：3；比重：4.9-5.3g/cm3；解理：(111)解理不完全；斷口：貝殼狀斷口；顏色：新鮮面呈暗銅紅色，在不新鮮面常被藍紫斑狀錆色所覆蓋；條痕：灰黑色；透明度：不透明；光澤：金屬光澤；發光性：無；其他：性脆，具導電性。
光學性質：反射色。新拋光面亮玫瑰褐色，但很快變暗而帶紫。反射率：18.5(綠光)，19(橙光)，21(紅光)。
產狀與組合：產於基性岩及有關的Cu-Ni等礦床中，與黃銅礦、鈦鐵礦等共生。產於熱液型礦床中的斑銅礦，常含有顯微片狀黃銅礦包裹體，與黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、黝銅礦、硫砷銅礦、輝銅礦等共生;有時與輝鉬礦、自然金等共生。還見於某些夕卡岩礦床中，與其它銅的硫化物共生。在氧化帶易轉變成孔雀石、藍銅礦、赤銅礦、褐鐵礦等。[3]
工業應用
斑銅礦表面易氧化而呈紫藍斑雜的錆色。斑銅礦的新鮮斷面呈暗銅紅色，金屬光澤，摩斯硬度3，常成緻密塊狀或分散粒狀見於各種類型的銅礦床中，並經常與黃銅礦共生，斑銅礦也形成於銅礦床的次生硫化物富集帶中。斑銅礦在地表易風化成孔雀石和藍銅礦。中國雲南東川等銅礦床中有大量斑銅礦。世界其他主要產地有美國蒙大那州的比尤特，墨西哥的卡納內阿，智利的丘基卡馬塔等。
鑑別
斑銅礦為銅和鐵的硫化物(Cu5FeS4)礦物，含銅量63.3%，提煉銅的主要礦物原料之一。為四方晶系，其高溫變體為等軸晶系，稱等軸斑銅礦。表面易氧化呈藍紫斑狀的錆色，因而得名。新鮮斷面呈暗銅紅色，金屬光澤，莫氏硬度3，比重4.9～5.0。常呈緻密塊狀或分散粒狀見於各種類型的銅礦床中，並常與黃銅礦共生。也形成於銅礦床的次生富集帶，但不穩定，而被次生輝銅礦和銅藍置換。在地表易風化成孔雀石和藍銅礦。中國雲南東川等銅礦床中有大量礦產。
斑岩型銅礦，除主要銅礦物黃銅礦外，尚有少量輝銅礦、斑銅礦和砷黝銅礦，個別還有孔雀石、赤銅礦和針硫鉍鉛銅礦;其它金屬礦物有黃鐵礦、赤鐵礦和菱鐵礦脈石礦物有雲母、石英和方解石。為分別測定輝銅礦和斑銅礦的含量，一般銅物相分析方法不能滿足要求關於銅礦石物相分析，近年來國內外發表了許多文章。提出在銅精礦中分別測定輝銅礦、斑銅礦、砷黝銅礦和黃銅礦的方法：稱取三份試樣，用含4%硫脲的0.15%硫酸浸取輝銅礦，用含15%硫脲的2N鹽酸浸取輝銅礦和斑銅礦。
發展歷史
自人類從石器時代進入銅器時代以後，銅被廣泛地用於鑄造鐘鼎禮樂之器，如中國的稀世之寶--商代晚期的司母戊鼎就是用青銅製成的。所以，銅礦石被稱為「人類文明的使者」。銅在地殼中的含量只有十萬分之七，可是在四千多年前的先人就使用了，這是因為銅礦床所在的地表往往存在一些純度達99%以上的紫紅色自然銅(又叫紅銅)。它質軟，富有延展性，稍加敲打即可加工成工具和生活用品。
南美洲的智利，號稱「銅礦之國」。那裡有個大銅礦，也是外國人根據孔雀石發現的，那是18世紀末葉的一個趣聞。當時，智利還在西班牙殖民者的統治下。一次，有個西班牙的中尉軍官，因負債纍纍而逃往阿根廷去躲債。他取道智利首都聖地亞哥以南50英里的卡佳波爾山谷，登上1600米高的安第斯山時，無意中發現山石上有許多翠綠色的銅綠。他的文化素養使他認識到這是找銅的「礦苗」，於是帶着礦石標本去報礦。後經勘查證實，這是一個大型富銅礦。這座銅礦特命名為「特尼恩特」(西班牙文意為「中尉」)。它是目前世界上最大的地下開採銅礦，年產銅錠30萬噸。
已發現的含銅礦物有280多種，主要的只有16種。除自然銅和孔雀石之外，還有黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦、銅藍和黝銅礦等。我國開採的主要是黃銅礦(銅與硫、鐵的化合物)，其次是輝銅礦和斑銅礦。
銅黃色的黃銅礦與黃鐵礦(硫化鐵)有時憑直觀很難區別，只要拿礦物在粗瓷上劃條痕可立見分曉：綠黑色的是黃銅礦;黑色的便是黃鐵礦。
自然銅銅礦有各種各樣的顏色。斑銅礦呈暗銅紅色，氧化後變為藍紫斑狀;輝銅礦(硫化二銅)鉛灰色;銅藍(硫化銅)靛藍色;黝銅礦是鋼灰色;藍銅礦(古稱曾青或石青)呈鮮艷的藍色。在古代文獻中，青色即指深藍色，「青出於藍勝於藍」就是這個意思。
全世界探明的銅礦儲量約6億多噸，儲量最多的國家是智利，約占世界儲量的三分之一。我國有不少著名的銅礦，如江西德興、安徽銅陵、山西中條山、甘肅白銀廠、雲南東川、西藏玉龍等。在金屬王國里，銅的導電性僅次於銀。銅礦比銀礦多且價格便宜。當今世界，一半以上的銅用於電力和電訊工業。[4]
產地分布
斑銅礦產於銅礦床氧化帶中，常與自然銅、孔雀石、藍銅礦、硅孔雀石、褐鐵礦共生。法國、智利、玻利維亞、南澳大利亞、美國等地有世界主要礦區。中國雲南東川銅礦和江西、甘肅等地銅礦區也有產出。
中國是世界上斑銅礦較多的國家之一。總保有儲量銅6243萬噸，居世界第7位。探明儲量中富銅礦占35%。銅礦分布廣泛，除天津、香港外，包括上海、重慶、台灣在內的全國各省(市、區)皆有產出。已探明儲量的礦區有910處。江西銅儲量位居全國榜首，占20.8%，西藏次之，占15%；再次為雲南、甘肅、安徽、內蒙古、山西、湖北等省，各省銅儲量均在300萬噸以上。
從礦床類型看，以斑岩型銅礦為最重要，如江西德興特大型斑岩銅礦和西藏玉龍大型斑岩銅礦；其次為銅鎳硫化物礦床(如甘肅自家嘴子銅鎳礦)，夕卡岩型銅礦(如湖北銅綠山銅礦、安徽銅官山銅礦)，火山岩型銅礦(如甘肅白銀廠銅礦等);沉積岩中層狀銅礦(如山西中條山銅礦、雲南東川式銅礦)，陸相砂岩型銅礦(雲南六直銅礦)以及少量熱液脈狀銅礦等。從銅礦形成時代來看，從太古宙至第三紀皆有銅礦形成。但從儲量規模和礦床數量來看，則主要集中在中生代和元古宙。中生代銅礦多與侵位淺的中酸性岩漿活動有關，如德興銅礦;元古宙銅礦多與海相火山岩漿活動有關，如甘肅白銀廠銅礦;兩者相比，又以中生代斑岩型銅礦力量重要。
前景展望
中國自70年代開始研究從低品位銅礦中提取銅技術，1983年建立了第一座濕法冶煉銅的工廠，年產120噸，近來由於引進了國外優良的銅莘取劑，加上地方銅工業的發展，現在已建成了幾十座小型的濕法冶煉廠，規模從幾百到2000噸不等，但年產銅僅1.5萬噸，這與年產精煉銅100萬噸的規模相比遠遠不夠。目前銅的生產成本大約在18500元左右，遠遠高於世界平均水平1477美元(67美分)。「95」期間國家計委和中國有色金屬工業總公司把濕法冶煉項目列為重點攻關項目，在德興銅礦、玉龍銅礦、大冶銅錄山銅礦等地建幾個示範工廠，經過幾年努力，估計至本世紀末濕法技術會有較大發展，屆時年產能估計可達5萬噸以上。1980年濕法煉銅的精銅產量占世界精銅產量的2.5%，1994年該比重提高到10%，1997估計提高到18%，預計最終濕法產銅的比例將提高到25-35%之間。
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