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铜的选矿——铜的性质、用途

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铜是一种性质柔软的金属,莫氏硬度为3。纯铜在20℃时密度为8.89克/厘米3 ,商品铜因加工方法和杂质含量不同密度也不同,一般为8.3~8.89克/厘米3 ,熔融铜的密度为8.22克/厘米3 。纯铜具有高度的延展性,容易锻压,既可压延成很薄的铜片,也可拉成很细的铜丝。铸造铜或冷拉铜的抗张强度为42~50千克/毫米2,经退火处理后则减低至21~18千克/毫米2

铜的熔点为1033℃,熔化热为205.15焦/克,沸点通常为2310℃。若将铜在空气中加热至700℃,有挥发现象,接近熔点时,便挥发。但在普通熔炉中,锕很难挥发,所以锕熔炼时因挥发而造成的损失不大。液体铜的热容为31.4焦/K·克原子或0.452焦/K·克。

铜

铜的导热率略低于银。若把银的导热率作为1,则铜为0.736。导热率与铜本身的组织纯度和温度有关;经延展处理的铜导热性较铸铜更好,但杂质的存在及温度的增加使导热率减低。

纯铜是电的良导体,其导电率仅次于银,但远远超过所有其他金属。铜的导电率与其长短、粗细、组织、纯度及本身温度等都有关系。凡短、粗、晶粒大、品质纯且温度又低的铜件,其导电率高,反之则低。微量的杂质,对铜的导电率有决定性影响,砷和锑是精炼铜中常含有的杂质,对铜的导电率危害极大,0.0013%的砷或0.0017%的锑,可使铜的导电率降低1%。

虽然铜在干燥空气中不起变化,但在有CO2存在的湿空气中,其表面便生成一层有毒的铜绿,成分是碱式碳酸铜〔CuCO3Cu(OH)2〕。但在空气中加热至185℃以上时,即开始氧化,并于200℃变为玫瑰色,300℃成黄铜色,350℃成蓝绿色,在365℃以上则显暗色。铜在赤热时会发生一层黑垢覆盖其上,垢的外部由黑色CuO组成,内部则为Cu2O;此垢可借弯曲及淬火处理与铜分离。

在电位次序中,铜位于氢之后,不能从酸中置换氢。盐酸及稀硫酸与铜不起作用,但有空气中的氧存在时,铜则溶解并生成相应的盐。铜能与氧、硫、卤素等元素直接化合,在常温下作用缓慢,加热时剧烈。铜能溶于王水。

铜是一种重要的有色金属,近些年来铜的用途越来越广泛,在现代许多工业部门中,铜已经成为不可缺少的金属,它的应用仅次于钢和铁。

铜的导电率高,仅次于银,而铜的价格较银低廉,因此铜在电器,电子技术,电机制造等工业部门中应用广,用量大。铜的导热性能好,在金属中,仅次于银和金居第三位,其导热率为银的73%,因此常常用铜来制造加热器,冷凝器,热交换器等。铜的延展性能好,易于成型和加工,因此在飞机、船舶、汽车等制造业多用来生产各种零部件。铜的耐蚀性较强,盐酸和稀硫酸与铜不起作用,因此在化学、制糖、酿酒工业中多用铜来制造真空器、蒸馏器,酿造锅阀门、管道等。

铜能与锌、锡、铝、镍、铍等许多金属组成各种重要的合金。铜与锌的合金(黄铜)以及铜与锡的合金(青铜)广泛地应用在各种工业部门,尤其是在机械工业中用来制造轴瓦,活塞,阀门,油管、热交换器等各种零部件。

铜与铝可以各种比例组成合金,其中以铜为主的合金叫铝青铜,铝青铜抗震性强,可用来制造需要强度及韧性的铸件。这种合金的另一优点是比黄铜或锡青铜要轻10~15%。

在铜和镍的合金中,是含镍67%、含铜33%的蒙乃尔合金。此种合金以抗蚀性强著称,而且即使把它加热至高温,其强度仍可保持极大限度。因此,蒙乃尔合金比任何其他铜基合金或普通铜都更优良。这种合金主要用于阀、泵、高压蒸汽设备及其他许多器具的制造。

含铍的铜合金,其机械性能超过优质钢,有良好的导电性,广泛地用于制造各种部件,工具和无线电设备。

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