铜是人类普遍使用最早的金属.人类在经过漫长的石器时代之后,在劳动中最早发现并使用的金属就是铜.人类也就是从这时起,开始用金属来制造自己必需的武器和生产工具.由于这一时期人类使用的武器和工具主要是用铜制造的,故而我们把这一时期叫做"铜器时代".据考古研究证明,埃及人早在公元前就已认识铜了.我国劳动人民也早在4000年前就已开始使用铜,是世界上最早使用铜的国家之一.由于铜器比石器好用得多,而且损坏了可以再冶炼重新制造.因而,铜器的使用标志着人类发展上的一个重大进步。
我们的祖先一开始使用的是纯铜,即红铜.红铜之后,发展到使用铜锡合金的青铜.青铜熔点比红铜低,硬度大,而且又比较耐腐蚀,因此得到广泛的应用.距今两三千年前的商、周时代,我国当时已有世界上规模很大,发达的青铜器制造业.当时已不止能制造小型的器物,还能制造大型的食具、酒器和武器.如著名的"司母戊"大方鼎,高137 厘米,长110 厘米,宽78 厘米,重875 公斤,造于商代后期,是我国青铜时代杰出的代表作.据研究,商代冶炼青铜的铜矿物主要是孔雀石.这是因为孔雀石是含铜的硫化矿物在地表氧化,然后与矿物发生化学反应而形成的,它常呈美丽的绿色和翠绿色,十分引人注目,同时孔雀石的熔点比较低,容易从中炼出铜,因此利用的最早。
铜之所以最先被我们的祖先发现并使用,不外乎有这样几点原因: 一是铜经常以自然铜状态出现.而自然铜不需冶炼就能使用,这对人类来说是很省事的;同时它的美丽的红色的灿烂的金属光泽很引人注目.二是即使不是自然铜,铜的一些氧化物也是比较容易冶炼的,而且冶炼的方法很容易发明.三是铜的硬度不大,便于加工。
在自然界中,含铜的矿物约有170 种,但现代工业用来冶炼的矿物仅12 种.由于铜和硫是一对很好的朋友,常常形影不离地呆在一起,因此,在自然界里,铜主要是呈硫化物产出.含铜矿物中最主要的是黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿三种,它们的含铜量通常在35%~80%之间。
这些形形色色的铜矿物的形成,最初均与岩浆活动有关.当岩浆侵入地壳中的时候,由于温度、压力的改变,其中的铜元素结晶形成含铜的矿床;如果岩浆侵入到石灰岩或白云岩中时,炽热的岩浆往往在与石灰岩、白云岩的接触地带发生化学反应(置换反应)而生成铜矿床;有时岩浆侵入其他岩石的裂隙、孔隙或空洞中时,岩浆中的铜元素在这些裂隙、孔隙或空洞中沉淀出来也可以形成铜矿床.此外,在火山爆发时,温度极高,压力很大的岩浆也侵入地壳或喷出地表的时候,也可以形成很大的铜矿床.和其他许多矿床的形成一样,原来铜矿床如果露在地表时,在外力的作用下,也可以形成沉积铜矿床。
铜有美丽的红棕色光泽,性柔软,用小刀也能刻动它,比重很大,比同体积的水约重8~9 倍.它的展性和延性都很好,能压成很薄的铜片和抽成很细的铜丝.铜的导电性仅次于银,比其他任何金属都好.因而在电机机械、电力传输线、通讯电缆等的制造业中占有重要的地位,也就成为电器工业铜的最大用户了.也就是说,它是实现电气化必需的物质基础.此外,铜还有很强的传热性和化学稳定性,在有机化学工业中有广泛的用途.如制糖工业的真空器、制酒用的蒸馏锅、酿造锅、冷藏器、加热器等都是用铜制造的.铜还有一个重要的性质,就是它可以和许多金属熔成具有不同用途的合金.铜的合金在机械工业等方面,也有较多的用途。
铜的硫酸盐还可以做果树的杀虫剂和木材防腐剂。
铜在地壳中的含量算不上很丰富,它只占地壳总重量的0.01%.就目前全世界铜的探明储量而言,约合金属铜3 亿多吨,看来这项资源还是比较紧张的,不过由于每年都不断地发现许多新的铜矿,这又给我们增添了信心和希望。
我国的铜矿资源在全世界来看,还是比较丰富的.目前的探明储量已达 5000 多万吨,约占全13.15%,仅次于世界著名的产铜国智利、美国,居世界第三位。
新中国成立以来,由于广大地质勘探人员的辛勤劳动,在我国辽阔的大地上,发现了多处储量巨大的铜矿.例如江西的德兴,云南的东川,安徽的铜陵,湖北的大冶,甘肃的白银、金昌,西藏的昌都地区以及横断山区等地都是我国著名的铜矿基地.尤其是江西的德兴,已探明储量达900 万吨,远景储量还可能进一步扩大,是世界少有的特大铜矿之一.此外,横断山区金属成矿带上,探明储量也不少,达700 多万吨.西藏的昌都地区发现的特大铜矿,其探明储量也达600 多万吨.所有这些铜矿床的发现和开发,对我国的电气化的实现将会做出重要的贡献。
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