要点
铜具有延展性和延展性，是热和电的极好导体。
一台电脑大约含有1.5公斤的铜，一个普通的家庭大约含有100公斤的铜，一台风力涡轮机含有5吨铜。
铜的化学反应活性低。在潮湿的空气中，它会慢慢形成一层被称为铜绿的绿色表面膜;这种涂层保护金属不受进一步的伤害。
铜很容易与其他金属合金化。目前，约有570种铜合金被列出。
•黄铜和青铜可能是最著名的铜基合金家族。黄铜主要是铜和锌。青铜主要是铜和合金元素，如锡，铝，硅或铍。
•可用铜储量是争论的主题。有人预测“铜峰值”将在2025-2030年的某个时候达到;其他人则声称有更多的可用资源。见下文。
•自1900年以来，约95%的铜被开采和冶炼。
•发达国家的人均铜消耗量约为140-300公斤
•铜、石油和黄金都是交易量最大的大宗商品。
•铜在环境中无法分解，导致其在动植物体内积累。
•人体吸收部分铜对人体健康至关重要。
•职业接触铜会导致相对轻微的疾病
•急性工业暴露于铜烟雾、粉尘或雾中可导致慢性铜中毒。
还剩多少铜?
•一些人认为，该行业正在迅速接近最大开采(又称“铜峰值”)。从理论上讲，铜是一种有限的资源，开采将达到峰值，但何时开采仍存在争议。与“铜峰值”即将到来的说法相矛盾的是，储量的不断发现，加上开采效率的不断提高，意味着目前已知和推测的铜数量远远超过了当前的消费量。
•全球铜年产量达1200万吨，可开采储量约为3亿吨。每年大约有200万吨被回收利用。(EPA)来源
1900 - 2012年世界铜产量
•“我们所处的时代是，两三个大型矿山投产甚至无法满足每年近1亿吨的需求增长”(詹尼·科瓦切维奇)
Petaquilla Minerals)
•美国地质调查局(US Geological Survey)估计，截至2013年，全球仍有35亿公吨未发现的铜资源存在斑岩和沉积型矿床中，这两种类型目前提供了80%的铜开采产量。此外还有21亿公吨已查明的资源。已探明和估计的未发现铜资源总和为56亿公吨，是2013年全球新开采铜产量1,830万吨的306倍。(维基百科)
按国家分列的已知铜储量百分比
铜的历史
•铜最早的使用记录是在公元前7250年左右的安纳托利亚(Anatolia)，以硬币和装饰品的形式出现。早在公元前5000年左右，就在塞尔维亚发现了铜冶炼的证据——尽管人们认为冶铜在亚洲和欧洲的许多地方几乎同时发生。
•早在公元前3500年的以色列，铜工具就开始出现了。大约500年后，人们发现了铜与其他金属(特别是锡)的合金性质，这预示着青铜时代的到来，青铜时代始于公元前3000年至2500年的南欧。
•铜在很早的时候就被用于建筑中。卡纳克的一座寺庙的门是用铜包裹的，而最早的铜管例子是在其他古埃及寺庙和宫殿中发现的。
•罗马万神殿(The Pantheon)的屋顶是在公元前27年镀铜的。随后，直到今天，铜最明显的用途是在建筑的屋顶上，如教堂、宫殿和其他著名的公共建筑。
铜合金
约有570种铜合金，每一种都具有独特的性能组合，以适应多种应用、制造工艺和环境。
•铜+锌=黄铜
•铜+锡=青铜
•铜+镍=铜镍
•铜+铝=铝青铜
•铜+砷=砷铜
•铜+钨=铜钨
•铜+锡+锌=炮金属
1矿产开采
常见的矿石
•通常与硫、铁、碳和氧结合。
氧化铜矿物
- - - - - -孔雀石
——蓝铜矿
——硅孔雀石
硫化铜矿物
- - - - - -斑铜矿
——辉铜矿
- - - - - -黄铜矿
发生
铜分布在世界许多地方
•铜矿分为三类
-在很深的地方发现的原生或低生矿物
-氧化铜矿物，通常由受侵蚀的铜硫化物形成
-铜次生硫化物是由暴露在地球表面附近的硫化物浸出形成的
•最常见的商业矿物有:
-含铜约80%的辉铜矿(Cu2S)
-含铜约34%的黄铜矿(又名黄铜矿)(CuFeS2)
2013年前5大产铜国家(来源:美国地质调查局)
1 .智利:570万吨
中国:165万吨
秘鲁:130万吨
4美国:1,220,000吨
澳大利亚:99万吨
2铜的制造
从矿物中提取铜
•涉及一系列化学、物理和电化学过程。
•根据矿石是硫化物还是氧化物，这个过程有两条路线。
选矿
•选矿是通过将矿石分离成所需矿物进行浓缩——即矿石中可用的部分;还有gangue(读作gang)——矿石中没有商业价值的部分。
•岩石在一系列的破碎机中被粉碎。硫化物矿石通过“湿磨”过程进一步减少，以确保适合浮选过程的粒度。
铜浸出
硫化矿石和泡沫浮选
硫化物矿石与水和表面活性剂混合形成泥浆。当搅拌浆液时，硫化铜矿物会浮起来，这时它们会从干燥的表面被撇去。然后，干燥的材料被送到冶炼厂。
氧化矿和浸出
氧化矿石(和某些硫化物矿石)被放置在浸出垫上，用溶解铜矿物含量的弱硫酸溶液饱和。产生的含铜溶液被收集并泵入溶剂萃取装置。
冶炼和开采
硫化矿
干燥的铜精矿被送到熔炼车间，在那里经过几道工序进行还原和熔化。在熔炼过程结束时，铜的纯度约为99%。
氧化矿
含铜溶液被收集并泵入萃取装置，在那里进行净化。它经过若干步骤，将有机溶剂或硫酸与溶液结合，直到铜的浓度足够高，可以进行有效的电镀。
精炼
硫化矿石
熔炼后，99%富含铜的材料被浇铸轮注入模具作为“阳极”，并被运送到电镀室。在这种形式下，它们就可以进行下一步了，下一步包括溶解并重新镀铜，以提高其纯度。
氧化矿石
来自溶剂萃取操作的含铜溶液，使用称为溶液交换电积(SX-EW)的过程被镀到纯铜阴极中。将不锈钢坯料添加到电镀槽中作为阴极，并通过电化学沉积在其上镀铜。大约需要一周的时间，阴极才可以从槽中取出，这样铜就可以从空白中剥离出来。阴极现在是99.99%的纯铜和准备产品制造。
(开采详情由铜开发协会提供)
废物和材料的提取和选矿
废石
废石通常从矿区被拖到垃圾场进行处理。废石桩对空气和水都有很高的渗透性。垃圾场中可能含有氧气和硫化物矿物。矿山产生的废石的数量和组成因地点而异。根据矿体的组成，这种物质可分为氧化物或硫化物，溶解度不同。含硫矿物，如黄铁矿和磁黄铁矿，可氧化形成硫酸。影响硫化物废物产酸的因素包括:(1)沉淀的量和频率，(2)处理装置的设计，(3)岩石的中和电位。废石中值得关注的成分包括含硫矿物，这些矿物可能产生酸并滤出矿体和围岩中所含的金属。(采矿业概况:铜)
尾矿
浮选过程中产生尾砂。尾矿由极细的宿主岩(即脉石)和非金属矿物组成，在选矿过程中从矿石中分离出来。尾矿的物理和化学性质因矿石特性和所用选矿技术而异。尾矿是由细粒岩石材料和工艺水混合而成的浆液。浓缩机将液体从尾矿浆中除去，浓缩后的尾矿浆排至尾矿库。水通常从增稠机中回收，再循环到磨机中用于选矿和粉尘控制(采矿业简介:铜)
从堆、倾倒和缸浸出的废矿石
废矿石包括当浸出停止时留在排土场或堆浸桩中的物质。从堆、倾倒和还原浸出过程中产生的废矿石可能含有剩余浸出剂和矿石的其他成分。有些操作可能将还原浸出过程中的废物称为尾矿。(采矿业概况:铜)
我的水
矿井产生的矿井水的数量因地点而异。矿井水的化学性质取决于矿体及其周围地区的地球化学性质。在氧化环境中，如露天或地下工作，接触含硫矿物的水可能会酸化。这种潜力在很大程度上取决于具体地点的因素。
污泥
污泥是半固体胶状物质(即软泥、泥、泥或泥潭)，可以积累在罐中。这些污泥不容易沉淀或过滤。
溶剂萃取过程会产生一种“污泥”，或如铜行业所知的“粗物”或“粘稠物”。污泥会定期从系统中除去，然后进行离心或其他处理以去除有机物。水溶液和固体被处理掉，有机物被返回到溶剂提取回路中重复使用。根据矿体的特性，污泥中可能含有足以回收的碱金属或贵金属的数量。
在电解液
电解液在电积过程中产生。历史上，电解液经过一个剥离步骤，随后被排放到一个尾矿库。如今，由于经济原因，这些废水被循环利用，以减少与这些作业中使用的电解酸相关的资本成本。
废浸出液
秃液(萃余液)是一种酸性水溶液，铜被剥离，但仍有一些在溶剂萃取操作中使用的有机萃取/稀释剂残留。湿法冶金厂产生的萃余液通常储存在池塘中，并回收到倾倒浸出操作。因此，在矿山关闭之前，它不会成为一种浪费。关闭矿山后，必须处理用过的浸出液。
3能源
原生铜生产是采矿业的一项主要活动。它是高能源密集型的，在五大基本金属(铝、铜、铁、铅、锌)中，其特定能源消耗(SEC)排名第三。
露天开采0.021 MJ/吨19-25%
铣削0.045 MJ/吨40-52
熔炼0.007 - 0.024 MJ/吨8-21
换算0.001 - 0.007 MJ/吨1-6
气体清洗0.007 - 0.009 MJ/吨
电精炼0.007 MJ/吨
总量0.086 - 0.112 MJ/吨100
资料来源:Charles H. Pitt和Milton E. Wadsworth，为美国能源部准备的《已证实的和新的铜工艺的能源需求评估报告》，合同号为EM-78 -S-07.1 743, 1980年。
回收和再利用
•铜是100%可回收的，而不损失质量
•铜是仅次于铁和铝的可回收金属
•欧洲约40%的铜需求来自回收铜。
•回收一吨铜所消耗的能源是开采和提取同样铜所消耗能源的20%。
•铜回收过程与提取铜的过程有很多相似之处，但所需的步骤更少。高纯铜在炉中熔化，然后还原;低纯度铜通过硫酸电镀精制而成。
铜对环境的影响
释放到环境中
铜如何释放到环境中的一些例子是通过铜矿开采、农业和制造业活动。铜也可能通过自然过程进入环境，如火山爆发、风吹起的灰尘、植被腐烂和森林火灾。此外，由于铜管道的腐蚀，大部分污水中都含有铜。
释放到环境中的铜通常附着在由有机物、粘土、土壤或沙子构成的颗粒上。
铜在环境中不会分解。铜化合物可以分解并释放游离铜到空气、水和食物中。
水生生物
铜含量升高在水生环境中是有毒的，可能对鱼类、无脊椎动物、植物和两栖动物产生不利影响。急性毒性作用可能包括生物体的死亡;慢性毒性可导致生存、繁殖和生长减少。(EPA, 2008)
人类的毒性
铜是一种自然存在于环境中的金属，也存在于植物和动物中。低水平的铜对保持健康至关重要。
高水平的铜是有害的。吸入高浓度的铜会刺激鼻子和喉咙。摄入过量的铜会导致恶心、呕吐和腹泻。很高剂量的铜会对肝脏和肾脏造成损伤，甚至会导致死亡。(美国卫生与公众服务部，2004年
癌症:没有证据表明铜是致癌的
阿尔茨海默病:阿尔茨海默病中存在游离铜水平升高(Brewer GJ, clinin Neurophysiol. 2010)
铜、铬、砷(CCA)木材防腐处理
在欧洲，指令2003/2/EC限制砷的销售和使用，包括CCA木材处理。CCA处理过的木材不允许用于住宅或家庭建筑。它被允许用于各种工业和公共工程，如桥梁，公路安全围栏，电力传输和电信杆。在英国，经过CCA处理的废木材在2012年7月被环境、食品和农村事务部列为危险废物(维基百科)。
CCA2木材防腐剂是砷、铬、铜等元素的盐或氧化物的混合物。它们用于木材的真空压力处理。CCA是为了保护木材免受害虫的侵害，如腐烂真菌，木材蛀虫或海洋蛀虫，可以威胁木材产品的完整性。铜用来控制真菌和海洋蛀虫，砷用来控制昆虫和一些耐铜真菌，铬用来固定木头中的铜和砷。(《铜、铬和砷处理木材报告》，Deborah Read, 2003年)
6铜矿开采、生产废物与环境
同其他形式的采矿一样，各国对业务的控制差别很大。令人遗憾的是，第三世界的采矿作业继续对在矿山内工作和生活在矿山周围的人的健康和福祉造成不同程度的危害。
常见的疾病包括呼吸系统疾病，如哮喘和肺结核，这是由于吸入铜开采和加工过程中产生的硅尘颗粒造成的。矿工尤其容易患矽肺或尘肺病。
熔炼过程也会产生污染。熔炼通常会产生大量低浓度的二氧化硫，不值得进一步处理以去除硫。雨水和二氧化硫结合产生的酸雨会对下游数英里范围内的农作物、树木和建筑物造成破坏。
浸出溶液通常会再生，并在较长时间内持续重复使用。然而，有时，例如在临时或永久关闭期间，这些溶液会通过土地利用或其他方式作为废物处理。
土地退化
加拿大铜矿
森林砍伐
巴布亚新几内亚为获取铜而砍伐森林
动物
生境破坏是与采矿活动有关的主要问题之一。在矿山建设和开采过程中，大片的自然栖息地遭到破坏，迫使动物离开此地。
动物可能直接被矿产品和残留物毒死。植物或它们所吃的小型生物体中的生物积累也会导致中毒:在某些地区，马、山羊和绵羊暴露在草中潜在有毒浓度的铜和铅中。它们是在铜矿附近含铜量高的土壤中数量较少的蚂蚁种类。如果发现的蚂蚁少了，那么周围环境中的其他生物也很有可能受到高铜含量的强烈影响，因为蚂蚁是一种很好的环境控制者:它们直接生活在土壤中，因此对环境破坏非常敏感(维基百科)
地下水污染
矿井里的水可能含有铅和镉等重金属，这些重金属会渗入当地的地下水。
地表水污染
酸性矿井水侵入河道
葡萄牙酸性矿井排水池
酸性矿井水
“酸性岩石排水在某些环境中自然发生，作为岩石风化过程的一部分，但由于采矿和其他大型建筑活动的特征，大规模的地球扰动加剧了酸性岩石排水，通常在含有丰富硫化物矿物的岩石中。”最常开采的铜矿是黄铜矿，它本身是一种铜铁硫化物，并与一系列其他硫化物一起出现。因此，铜矿往往是酸性矿井水的罪魁祸首。”
“当酸性矿井水的pH值超过3时，无论是通过与淡水接触还是中和矿物，之前可溶的铁(III)离子会沉淀为氢氧化铁(III)，这是一种黄橙色的固体，俗称黄色男孩。”其他类型的铁沉淀也可能存在，包括铁氧化物和氧化氢氧化物。所有这些沉淀物会使水变色，使河床上的动植物窒息，破坏河流生态系统。