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黄铁矿和黄铜矿中各元素的化合价
黄铁矿(FeS2)中Fe为+2价,S为-1价
黄铜矿(CuFeS2)中Fe和Cu都是+2价,S为-2价
黄铜矿是一种较常见的铜矿物,可形成于不同的环境下,但主要是热液作用和接触交代作用的产物,常可形成具一定规模的矿床。
黄铁矿是铁的二硫化物。黄铁矿因其浅黄铜色和明亮的金属光泽,常被误认为是黄金,故又称为“愚人金”。黄铁矿成分中通常含钴、镍和硒,具有NaCl型晶体结构。
黄铜矿颜色是黄色,表面常有蓝、紫褐色的斑状锖色。绿黑色条痕。金属光泽,不透明、具导电性,性脆。黄铁矿呈浅黄铜黄色,表面常具黄褐色锖色。条痕绿黑或褐黑。强金属光泽。不透明。解理、极不完全。可具检波性。
黄铁矿是半导体矿物。自然金矿石颜色、条痕均为金黄至浅黄色,随含银量增加而变淡,金属光泽,不透明。
黄铜矿在工业上,是炼铜的主要原料。在宝石学领域,它很少被单独利用,偶尔用作黄铁矿的代用品。另它常参与一些彩石、砚石和玉石的组成。
是提取硫和制造硫酸的主要矿物原料。含Au、Co、Ni时可提取伴生元素。黄铁矿也是一种非常廉价的古宝石。它除了用于磨制宝石外,还可以做珠宝玉器和其它工艺品的底座。
自然金矿石中的金具有高导电、导热性能及较好的延展性和稳定性,因而在电子工业用途广泛。宇航技术要求稳定性很高的无线电、电子元件,而黄金正具有这种性能。
Cu的介绍
简介
1.以一价和二价为主的金属元素,有延性和展性,是热和电最佳导体之一,是唯一的能大量天然产出的金属,也存在于各种矿石(例如黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、赤铜矿和孔雀石)中,能以金属状态及黄铜、青铜和其他合金的形态用于工业、工程技术和工艺上。如:铜山(出产铜矿的山);铜花(铜屑);铜金(赤铜);铜粉(铜屑。铜和其他金属熔融在一起所做出来的黄金色粉状合金,可当作颜料);铜陵(产铜的山);铜落(铜屑。可入药);铜腥(铜的腥臭味)
2.铜制的[器物]。如:铜丸(铜铸的小球);铜牙(弩上钩弦的钩叫牙,以铜制者称铜牙);铜瓦(铜制的瓦);铜史(漏刻铜壶上的铜人像);铜印(铜铸的印章。也称“铜章”);铜兵(铜制的兵器);铜狄(铜铸的人。即“铜人”。或称“金人”);铜洗(铜制的盥洗用具);铜柱(铜制的柱子);铜荷(铜制的烛台。形似荷叶);铜猊(铜制的狮形香炉);铜浑(铜制的浑天仪。又叫“铜仪”);铜鼻(古代官印上铜制的鼻状纽孔)
3.铜铸的货币。也用以泛指金钱 。
4. 喻坚固的。如:铜郭(形容城郭的坚固,如同铜铸一般);铜堞(像铜铁般坚固的城堞。堞是城上的女墙);铜楼(华美坚固的楼房);铜山铁壁(比喻风节的坚毅刚正);铜头铁额(比喻人非常勇猛强悍)
5.喻坚强,强大有力的。如:铜豌豆(喻有经验的老狎妓者)
[编辑本段]铜元素
元素名称:铜
元素符号:Cu
元素原子量:63.546
元素类型:金属元素
元素在太阳中的含量:(ppm)
0.7
晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。
原子体积:(立方厘米/摩尔)
7.1
元素在海水中的含量:(ppm)
太平洋表面 0.00008
氧化态:
Main Cu+2
Other Cu-1, Cu0, Cu+1, Cu+3, Cu+4
晶胞参数:
a = 361.49 pm
b = 361.49 pm
c = 361.49 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
地壳中含量:(ppm)
50
质子数:29
中子数:35
原子序数:29
所属周期:3
所属族数:IB
电子层分布:2-8-18-1
莫氏硬度:3
声音在其中的传播速率:(m/S)
3810
一般状况下的密度:8.9×10^3kg/m^3
在古代就发现有铜存在。
[编辑本段]元素描述
呈紫红色光泽的金属,密度8.92克/厘米3。熔点1083.4±0.2℃,沸点2567℃。常见化合价+1和+2(3价铜仅在少数不稳定的化合物中出现)。电离能7.726电子伏特。铜是人类发现最早的金属之一,也是最好的纯金属之一,稍硬、极坚韧、耐磨损。还有很好的延展性。导热和导电性能较好。铜和它的一些合金有较好的耐腐蚀能力,在干燥的空气里很稳定。但在潮湿的空气里在其表面可以生成一层绿色的碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],这叫铜绿。可溶于硝酸和热浓硫酸,略溶于盐酸。容易被碱侵蚀。
[编辑本段]铜的发现简史
铜是古代就已经知道的金属之一。一般认为人类知道的第一种金属是金,其次就是铜。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CuFeS2,鲜绿色的孔雀石CuCO3Cu(OH)2,深蓝色的石青2CuCO3Cu(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。
[编辑本段]元素来源
黄铜矿、辉铜矿、赤铜矿和孔雀石是自然界中重要的铜矿。把硫化物矿石煅烧后,再与少量二氧化硅和焦炭共熔得粗炼铜,再还原成泡铜,最后电解精制,即可得到铜。一个新的提取铜的方法正在研究中,就是把地下的低品位矿用原子能爆破粉碎,以稀硫酸原地浸取,再把浸取液抽到地表,在铁屑上将铜沉淀出来。
[编辑本段]元素用途
铜是与人类关系非常密切的有色金属,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%
[编辑本段]铜性能的应用
导电性:64%,耐蚀性:23%,结构强度:12%,装饰性:1%
请问五价铜的化合物有哪些?
主要有:硫酸铜(五水、一水和无水)、醋酸铜、氧化铜和氧化亚铜、氯化铜和氯化亚铜、氯氧化铜、硝酸铜、氰化铜、脂肪酸铜、环烷酸铜等,在农牧业、工业和医疗卫生等各个领域都有广泛应用。
CU的铜元素
元素名称:铜
元素符号:Cu
元素原子量:63.546
元素类型:金属元素
元素在太阳中的含量:(ppm)
0.7
晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。
原子体积:(立方厘米/摩尔)
7.1
元素在海水中的含量:(ppm)
太平洋表面 0.00008
氧化态:
主要(Main) Cu+2
其他(Other) Cu0, Cu+1, Cu+3, Cu+4
晶胞参数:
a = 361.49 pm
b = 361.49 pm
c = 361.49 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
地壳中含量:(ppm)
50
质子数:29
中子数:35
原子序数:29
所属周期:4
所属族数:IB
电子层分布:2-8-18-1
莫氏硬度:3
声音在其中的传播速率:(m/S)
3810
一般状况下的密度:8.9×10^3kg/m^3
在古代就发现有铜存在。
元素符号: Cu 英文名: Copper 中文名: 铜
相对原子质量: 63.55 常见化合价: +1,+2 电负性: 1.9
外围电子排布: 3d10 4s1 核外电子排布: 2,8,18,1
同位素及放射线: Cu-61[3.4h] Cu-62[9.7m] *Cu-63 Cu-64[12.7h] Cu-65 Cu-67[2.6d]
电子亲合和能: 118.3 KJ·mol-1
第一电离能: 745 KJ·mol-1 第二电离能: 1958 KJ·mol-1 第三电离能: 3555 KJ·mol-1
单质密度: 8.96 g/cm3 单质熔点: 1083.0 ℃ 单质沸点: 2567.0 ℃
原子半径: 1.57 埃 离子半径: 0.73(+2) 埃 共价半径: 1.17 埃
常见化合物: CuO Cu2O Cu2S CuCl2 Cu(OH)2 CuSO4 CuFeS2 [Cu(NH3)2]OH CuF2 CuBr2
发现人: 远古就被发现 时间: 0 地点: 未知
名称由来:
元素符号来自拉丁文“cuprum”(以铜矿著称的塞浦路斯岛)。
元素描述:
柔韧有延展性的红棕色金属。
元素来源:
自然界很少存在铜单质。铜元素通常只见于硫化物如黄铜矿(CuFeS2)、coveline(CuS)、辉铜矿,或者氧化物如赤铜矿中。
元素用途:
主要用作导体,也用于制造水管。铜合金可用作首饰和钱币的材料。
1.铜的自然属性
金属铜,元素符号Cu,原子量63.54,比重8.92,熔点1083℃。纯铜呈浅玫瑰色或淡红色。铜具有许多可贵的物理化学特性,例如其热导率都很高,化学稳定性强,抗张强度大,易熔接,且抗蚀性、可塑性、延展性。纯铜可拉成很细的铜丝,制成很薄的铜箔。能与锌、锡、铅、锰、钴、镍、铝、铁等金属形成合金,形成的合金主要分成三类:黄铜是铜锌合金,青铜是铜锡合金,白铜是铜钴镍合金。
2.铜的冶炼
从铜矿中开采出来的铜矿石,经过选矿成为含铜品位较高的铜精矿或者说是铜矿砂,铜精矿需要经过冶炼提成,才能成为精铜及铜制品。
A.铜矿石的加工
工业上使用的铜有电解铜(含铜99.9%~99.95%)和精铜(含铜99.0%~99.7%)两种。前者用于电器工业上,用于制造特种合金、金属丝及电线。后者用于制造其他合金、铜管、铜板、轴等。
a.铜矿石的分类及属性:
炼铜的原料是铜矿石。铜矿石可分为三类:
(1)硫化矿,如黄铜矿(CuFeS2)、斑铜矿(Cu5FeS4)和辉铜矿(Cu2S)等。
(2)氧化矿,如赤铜矿(Cu2O)、孔雀石[Cu2(OH)2CO3]、蓝铜矿[2CuCO3Cu(OH)2]、硅孔雀石(CuSiO32H2O)等。
(3)自然铜。铜矿石中铜的含量在1%左右(0.5%~3%)的便有开采价值,因为采用浮选法可以把矿石中一部分脉石等杂质除去,而得到含铜量较高(8%~35%)的精矿砂。
b.铜矿石的冶炼过程:
从铜矿石冶炼铜的过程比较复杂。以黄铜矿为例,首先把精矿砂、熔剂(石灰石、砂等)和燃料(焦炭、木炭或无烟煤)混合,投入“密闭”鼓风炉中,在1000℃左右进行熔炼。于是矿石中一部分硫成为SO2(用于制硫酸),大部分的砷、锑等杂质成为AS2O3、Sb2O3等挥发性物质而被除去:2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2↑。一部分铁的硫化物转变为氧化物:2FeS+3O2=2FeO+2SO2↑。Cu2S跟剩余的FeS等便熔融在一起而形成“冰铜”(主要由Cu2S和FeS互相溶解形成的,它的含铜率在20%~50%之间,含硫率在23%~27%之间),FeO跟SiO2形成熔渣:FeO+SiO2=FeSiO3。熔渣浮在熔融冰铜的上面,容易分离,借以除去一部分杂质。然后把冰铜移入转炉中,加入熔剂(石英砂)后鼓入空气进行吹炼(1100~1300℃)。由于铁比铜对氧有较大的亲和力,而铜比铁对硫有较大的亲和力,因此冰铜中的FeS先转变为FeO,跟熔剂结合成渣,而后Cu2S才转变为Cu2O,Cu2O跟Cu2S反应生成粗铜(含铜量约为98.5%)。2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2↑,2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑,再把粗铜移入反射炉,加入熔剂(石英砂),通入空气,使粗铜中的杂质氧化,跟熔剂形成炉渣而除去。在杂质除到一定程度后,再喷入重油,由重油燃烧产生的一氧化碳等还原性气体使氧化亚铜在高温下还原为铜。得到的精铜约含铜99.7%。
B.铜的冶炼工艺
铜冶金技术的发展经历了漫长的过程,但至今铜的冶炼仍以火法治炼为主,其产量约占世界铜总产量的85%,现代湿法冶炼的技术正在逐步推广,湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。 火法冶炼与湿法冶炼(SX-EX)。
a.火法炼铜:
通过熔融冶炼和电解精火炼生产出阴极铜,也即电解铜,一般适于高品位的硫化铜矿。火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石,通过选矿提高到20-30%,作为铜精矿,在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼,产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜,再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂,或铸成阳极板进行电解,获得品位高达99.9%的电解铜。该流程简短、适应性强,铜的回收率可达95%,但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出,不易回收,易造成污染。近年来出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等、火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。
生产过程大致如图:
除了铜精矿之外,废铜做为精炼铜的主要原料之一,包括旧废铜和新废铜,旧废铜来自旧设备和旧机器,废弃的楼房和地下管道;新废铜来自加工厂弃掉的铜屑(铜材的产出比为50%左右),一般废铜供应较稳定,废铜可以分为:裸杂铜:品位在90%以上;黄杂铜(电线):含铜物料(旧马达、电路板);由废铜和其他类似材料生产出的铜,也称为再生铜。
b.湿法炼铜:
一船适于低品位的氧化铜,生产出的精铜称为电积铜。 现代湿法冶炼有硫酸化焙烧-浸出-电积,浸出-萃取-电积,细菌浸出等法,适于低品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。湿法冶炼技术正在逐步推广,预计本世纪末可达总产量的20%,湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。
湿法冶炼过程为:
c.火法和湿法两种工艺的特点 比较火法和湿法两种铜的生产工艺,有如下特点:
(1)后者的冶炼设备更简单,但杂质含量较高,是前者的有益补充。
(2)后者有局限性,受制于矿石的品位及类型。
(3)前者的成本要比后者高。
可见,湿法冶炼技术具有相当大的优越性,但其适用范围却有局限性,并不是所有铜矿的冶炼都可采用该种工艺。不过通过技术改良,这几年已经有越来越多的国家,包括美国、智利、加拿大、澳大利亚、墨西哥及秘鲁等,将该工艺应用于更多的铜矿冶炼上。湿法冶炼技术的提高及应用的推广,降低了铜的生产成本,提高了铜矿产能,短期内增加了社会资源供给,造成社会总供给的相对过剩,对价格有拉动作用。
3.铜的生产和消费
a.铜资源分布:世界铜矿资源主要分布在北美、拉丁美洲和中非三地,目前全世界已探明的储量共3.5亿万吨,其中智利占24%,美国占16.9%,独联体占10.15%,扎伊尔占7.39%,赞比亚占4.55%,秘鲁占3.41%,美洲占了世界储量的60%。 我国铜生产地集中在华东地区,该地区铜生产量占全国总产量的51.84%,其中安徽、江西两省产量约占30%。铜的主要消费地则在华东和华南地区,二者消费量约占全国消费总量70%。
b.铜的主要用途:
铜是一种红色金属,同时也是一种绿色金属。说它是绿色金属,主要是因为它耐用,容易再溶化、再冶炼,因而回收利用相当地便宜。
在二十世纪60年代, 铜最大的使用市场是电器和电子市场,约占总数的28%。1997年,这两个市场成为铜消耗的第二大终端用户,拥有25%的股份。在许多电器产品中,(例如:电线、母线、变压器绕组、重型马达、电话线和电话电缆)铜的使用寿命都相当地长,只有经过20到50年以后,里面的铜才可以进行回收利用。其他含铜的电器和电子产品(比如:小型电器和消费电子产品)使用寿命则比较短,一般是5-10年。商业性电子产品和大型电器产品通常要回收的,因为它们除含有铜以外,还有其他珍贵的金属。尽管如此,小型的电子消费产品的回收率还是相当低的,因为它们里面几乎没有多少铜元素。
附:美国市场铜回收状况
铜和铜合金回收起来很容易。1997年,从美国加工的碎屑中回收了145万吨铜,也就在同一年美国还出口了379,000吨的铜和铜合金。美国从国内矿藏和国外原料中所提取的初级精铜总量20吨。大约2/3的含铜碎屑都是新碎屑,而1/3是旧碎屑。
美国拥有发达的基础设施,可以将铜屑提供给熔炼厂、冶炼厂、轧铜厂、铸造厂、铸锭厂和其他地方。这些加工厂需要铜屑来进行加工或是为了节约成本。1997年大约19%的铜是用熔炉加工的。在美国熔炼的铜大部分来自与采矿作业相联系的初级冶炼厂。这些工厂中的大部分并不使用铜屑,尽管有一些会使用少量的铜屑来控制转换器中熔化铜的温度。在美国,有两个中级冶炼厂,在Illinois州的Chemetco 厂和在乔治州的南方电力设备厂,这个厂主要加工铜屑。这些厂的原料都是没有杂质的旧铜屑,在进行回收之前,这些旧铜屑必须得升级。
美国的大部分初级精炼厂都依赖初级冶炼厂的泡铜和正电极作为它们主要的原料供应来源。不过,还是有一小部分精炼厂加工高级的一号铜屑或收购铜屑中的泡铜或正电极。一般来说,用火冶炼的铸块或是从二级原料中获得的负电极并不是可以用于任何地方。这些原料的大部分都用在轧铜厂。二次阴极可能不适合用于细线的生产,所以它最初只是用于往宅线的生产。一些二次阴极还与来自初级冶炼厂的阴极混合,用于其他电线和电缆的生产中。
轧铜厂是美国最大的铜屑消费者,约占全美铜屑消费总量的50%以上。这些轧铜厂既使用铜屑,也使用合金铜屑。这些原料必须是高级的,因为它只是要再冶炼一次,并不进行任何精炼。其中的许多铜屑都是新的。比如,在合金棒磨机厂所使用的铜屑很大一部分是来自消费者的回炉废铜。回炉废铜也是条铜和片铜生产商的一个主要原料供应源,但是制管厂都是用买来的铜,而不是上税的铜。碎屑中平均约含有56%全美轧铜厂所需原料。
铸锭生产厂和铸造厂都依靠碎屑来获得铜,在1997年,铜屑占他们铜需求量的93%。生产铸造产品对这种原料的要求一般来说没有生产包金铂产品或绘制产品的要求苛刻,因此铸块生产商和铸造厂就可以用低级的铜和铜合金碎屑来进行生产。
铜有很高的内在价值,它使铜的回收变得相当地经济。碎屑收藏者、交易者、加工者和消费者所需要的基本设施都没有得到市政府的支持,也没有任何报酬项目。
当轧铜厂将铜屑从消费者那儿回收来的时候,这些铜屑的价格只是铜屑中金属价格的90%。例如,当铜棒磨厂调整它们的价格时,他们就会规定一个“黄铜棒金属价值销售价”和一个“向消费者回收的回收价” 在美国的期货市场上,铜屑的售价一般要比Comex 交易市场上规定的铜价略低一些。
4.影响铜价格的因素
a.国际经济形势。商品市场与经济形势的相关之处是显而易见的,尤其是当今世界经济日趋全球化,商品市场与经济有着更多的关联性,因此铜的价格与经济形势密切相关。铜的消费主要集中在发达工业国家,这些国家如美国、日本、西欧等国的经济状况对铜价影响更大,一般来说,经济形势好,铜的需求增加,价格上升,反之则下降。
b.生产国的生产状况。智利是铜资源最丰富和世界最大的铜出口国,非洲中部的赞比亚和扎伊尔也是重要的产铜国,它们生产的铜几乎全部用于出口,它们的生产状况对国际铜市场影响很大。这三个国家的政治局势一直不太稳定,劳资纠纷也时常爆发,这对铜价也产生直接影响。
c.季节性影响。铜价的季节性波动较明显,每年的一月份为低谷,八月份创高价。
d.产业政策的影响。由于铜主要用在电气、电子、建筑、机械及运输业,所以国家对这些行业的产业政策对铜价有着更重要影响。
e.替代品的价格。在电讯工业中,铜一直是重要原料,但由于光导纤维技术的推广与应用,对铜的地位提出挑战,同时,铝等金属材料与铜有着同等属性,在大部分使用领域中也代替了铜。
f.库存量的影响。库存量是影响铜价的重要因素之一。企业在不同的市场情况下,会采取不同的措施增加或减少库存。以保证生产所需原料或加快资金流转,政府在不同时期也会利用吞吐储备来稳定铜市。
g.其它政策、法规的影响。由于铜市场是一个国际性市场,国际贸易量很大,所以增加有关国家的进出口政策、汇率体系、打击走私的力度等方面因素的变化,对铜价也会产生影响 。
铜的化合价是多少 铜的化合价有哪几个
1、铜的化合价有0、+1、+2、+3、+4,二价铜盐是最常见的铜化合物,其水合离子常呈蓝色,而氯做配体则显绿色,是蓝铜矿和绿松石等矿物颜色的来源,历史上曾广泛用作颜料。铜质建筑结构受腐蚀后会产生铜绿(碱式碳酸铜)。装饰艺术主要使用金属铜和含铜的颜料。
2、铜(Cuprum)是一种金属元素,也是一种过渡元素,化学符号Cu,英文copper,原子序数29。纯铜是柔软的金属,表面刚切开时为红橙色带金属光泽,单质呈紫红色。延展性好,导热性和导电性高,因此在电缆和电气、电子元件是最常用的材料,也可用作建筑材料,可以组成众多种合金。铜合金机械性能优异,电阻率很低,其中最重要的数青铜和黄铜。此外,铜也是耐用的金属,可以多次回收而无损其机械性能。
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