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1、铜行业研究报告 银河证券田书华 一、 铜 的基本性能 铜是人类最早发现的古老金属之一，早在三千多年前人类就开始使用铜， 铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。 金属铜，元素符号 Cu，原子量 63.54，比重 8.92,熔点 1083oC。 纯铜的新鲜断面是玫瑰红色 或淡红色 ,但表面形成氧化铜膜后 ,外观呈紫红色 ,故常称紫铜 。 铜具有良好的导电性、导热性、耐腐蚀性和延展性等物理化学特性。 铜的 导电性能和导热性能仅次于银，纯铜可拉成很细的铜丝，制成很薄的铜箔。 铜除了纯铜外，铜可以与锡、锌、镍等金属化合成具有不同特点的合金，即青铜 、黄铜和白铜。在纯铜（ 99.99%）中加入锌，则称黄铜
2、，如含铜量 80 ,含锌量 20%的普通黄铜管用于发电厂的冷凝器和汽车散热器上；加入镍称为白铜，剩下的都称为青铜，除了锌和镍以外，加 入其它金属元素的所有铜合金均称做青铜，加入什么元素就称为什么 铜 ，最主要的青铜是锡磷青铜和铍青铜。如锡青铜在我国应用的历史非常悠久，用于铸造钟、鼎、乐器和祭器等。锡青铜也可用作轴承、轴套和耐磨零件等。 与纯铜的导电性有所不同，借助于合金化，可大大改善铜的强度和耐锈蚀性。这些合金有的耐磨，铸造性能好，有的具有较好的机械性能和耐腐蚀性 能。 二 、 铜的主要用途 由于铜具有上 述优良性能，所以在工业上有着广泛的用途。包括电气行业、机械制造、交通、建筑等方面。目前，
3、铜在电气和电子行业这一领域中主要用于制造电线、通讯电缆和其他成品如电动机、发电机转子及电子仪器、仪表等，这部分用量约占工业总需求量的一半左右。铜及铜合金在计算机芯片、集成电路、晶体管、印刷电路版等器材器件中都占有重要地位。例如，晶体管引线用高导电、高导热的铬锆铜合金。最近，国际知名计算机公司 IBM 已采用铜代替硅芯片中的铝，这标志着人类最古老的金属在半导体技术应用方面的最新突破 . 80 年代中期，美国、日本和西欧国家的精铜消费中，电气工业所占比重最大，中国也不例外。而进入 90 年代以后，国外在建筑行业中管道用铜增幅巨大 ,成为国外消费铜的大头 。 在我国， 铜是与人类关系非常密切的有色金
4、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。 下图显示出目前全球铜的消费结构，和国内铜的消费结构。 图 目前（ 2004） 全球铜消费结构 目前全球铜消费结构建筑37%电子和设备26%机械工业15%交通11%消费品11%图 ： 目前（ 2004） 中国铜消费结构 目前国内铜消费结构导体（包括电线、电缆）52%机械14%家电12%硬件11%交通运输2%其它9%随着科学技术的日新 月异 ，铜的应用范围在拓宽，铜在医学、生物、超导及环境方面开始发挥作用。如，当聚氨酯塑料泡沫含有铜或
5、氧化铜时，能大大减少这种塑料燃烧时所释放出致命的有毒气体 氢氰化物（ HCN）。大量研究资料证明，铜的杀菌作用可以有效地降低肺炎病菌的传播，能抑制细菌生长，保持饮用水清洁卫生，所以 ,未来国内建筑业铜管的发展前景将十分广阔。 三 、 铜产品 的 分类 金属铜可以按以下几种方法进行分类： 1、 按自然界中存在形 态分类 自然铜 -铜含量在 99以上，但储量极少 ; 氧化铜矿 -为数也不多 硫化铜矿 -含铜量极低，一般在 2-3%左右，世界上 80%以上的铜是从硫化铜矿精炼出来的。 2、 按生产过程分类 铜精矿 -冶炼之前选出的含铜量较高的矿石。 粗铜 -铜精矿冶炼后的产品，含铜量在 95 98。
6、 纯铜 -火炼或电解之后含量达 99以上的铜。火炼可得 99 99.9的纯铜，电解可以使铜的纯度达到 99.95-99.99。 3、 按主要合金成份分类 黄铜 -铜锌合金 青铜 -铜锡合金等 (除了锌镍外，加入其他元素的合金均称青铜 ) 白铜 -铜钴镍合金 4、按产品形态分类：铜管、铜棒、铜线、铜板、铜带、铜条、铜箔等 四 、 铜的冶炼工艺 铜是一种存在于地壳和海洋中的金属。铜在地壳中的含量约为 0.01，在个别铜矿床中，铜的含量可以达到 3 5。自然界中的铜，多数以化合物即铜矿物存在。铜矿物与其他矿物聚合成铜矿石，开采出来的铜矿石，经过选矿而成为含铜品位较高的铜精矿 。 从铜矿中开采出来的铜
7、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 。 目前，世界上铜的冶炼方式主要有两种：即火法冶炼与湿法冶炼（ SX EX）火法冶炼是传统的冶炼方法，湿法冶炼是现代冶炼方法。 铜冶炼技术的发展经历了漫长的过程，但至今铜的冶炼仍以火法冶炼为主，其产量约占世界铜总产量的 85%。 1火法 ： 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。 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
8、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 。 1、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
9、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。 2湿法 : 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，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： 3 火法和湿法两种工艺的 比较 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）前者的成本约在 70 80 美分 /磅（约合
10、 1540 1760 美元 /吨），后者仅为 30 40 美分 /磅（约合 660 880 美元 /吨）。 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。 目前由于铜的平均生产成本在 1400 1600 美元 /吨（ 64 73 美分 /磅），湿法炼铜最低成本只有 20 美分 /磅 (合 450 美元 /吨 )，最 高 77 美分 /磅 (合 1
11、697.5美元 /吨 )，平均约低于 50 美分 /磅 (合 1100 美元 /吨 )。需要指出的是，在 1995年湿法炼铜的平均生产成本还只有 39 美分 /磅，近来湿法炼铜平均生产成本有所上升，主要是由于湿法炼铜工艺推广到了处理铜的硫化矿物的缘故。湿法炼铜工艺较适合处理铜的氧化矿物和贫矿，而处理硫化矿物及较富矿石时，或当矿山地处寒冷地区，采用湿法炼铜工艺，其生产成本亦较高，多在 50 美分 /磅以上 。 五 、铜矿资源的主要分布 1、世界铜矿储量与分布 世界铜矿资源比较丰富。据 1995 年美国矿业局统计，世界铜金属储量为 3.1亿吨，储量基础为 5.9 亿吨 。 世界铜矿的工业类型分为斑
12、岩型、砂页岩型、铜镍硫化物型、黄铁矿型、铜铀金型、自然铜型等、脉型、碳酸岩型、矽卡岩型共九类。最重要的是前四类，占世界铜总储量的 96，其中斑岩型和砂页岩型矿各占 55和 29。世界铜储量超过 500 万吨的巨型铜矿约有 60 个，斑岩矿占38 个，砂页矿占 15 个合计占巨型铜矿的 88。 从地区分布看，全球铜蕴藏最丰富的地区共有五个： 1)南美洲秘鲁和智利境内的安第斯山脉西麓； 2)美国西部的洛矶和大坪谷地区； 3)非洲的刚果和赞比亚；4)哈萨克斯坦共和国； 5)加 拿大东部和中部。 从国家分布看，世界铜资源主要集中在智利、美国、赞比亚、独联体和秘鲁等国。智利是世界上铜资源最丰富的国家，其
13、铜金属储量约占世界总储量的 1/4。 美国、日本是主要的精炼铜生产国，赞比亚和扎伊尔是非洲中部的主要产铜国，其生产的铜全部用于出口，德国和比利时是利用进口铜精矿和粗铜冶炼精铜的生产国。此外，秘鲁、加拿大、澳大利亚、巴布亚新几内亚、波兰、前南斯拉夫等也均是重要的产铜国。 铜储量最多的国家是智利和美国，分别占世界储量基础的 23.7%和 15.3%，其次是波兰 15、赞比亚 6、俄罗斯 5、扎伊 尔 5、秘鲁 4、加拿大 4、澳大利亚 4。 2、中国铜矿储量与分布 中国是世界上铜矿较多的国家之一。总保有储量铜 6243 万吨，居世界第 7位。探明储量中富铜矿占 35%。 我国 铜矿分布广泛，除天津
14、、香港外，包括上海、重庆、台湾在内的全国各省 (市、区 )皆有产出。已探明储量的矿区有 910 处。江西铜储量位居全国榜首，占 20.8%，西藏次之，占 15%；再次为云南 。其中，江西、西藏和云南等个省区的储量占全国铜矿储量的 .（以年底保有储量统计，下同）。铜储量较多的还有甘肃、安徽、内蒙古、山西、 湖北、黑龙江等省区， 各省铜储量均在 300 万吨以上 ，储量合计 .万 t，占全国铜矿储量的 .。以上省区的储量合计占全国铜矿总储量的。 从六大行政区分布来看，铜矿储量分布最多的是华东区、西南区，两大行政区的储量占全国铜矿总储量的 .，各大行政区的铜矿储量分布的比例：华北区 .、东北区、华东
15、区 .、中南区 .、西南区 .、西北区 .。 从三大经济地带来看中国铜矿分布具有明显地域差异。三大经济地带按中国大百科全书中国地理卷（）划分：东部沿海地 带包括辽宁、河北、北京、天津、山东、江苏、上海、浙江、福建、广东、广西、海南等个省区市（未包括台湾省）；中部地带包括黑龙江、吉林、内蒙古、山西、河南、安徽、江西、湖北、湖南等省区；西部地带包括西北地区的陕西、甘肃、宁夏、青海和新疆，西南地区的四川、贵州、云南和西藏，共个省区。三大经济地带的储量分布比例：东部沿海地带 .，中部地带 .，西部地带 .。 中国可供开采的铜精矿资源很少。目前大的铜矿主要有江西德兴铜矿、西藏裕龙铜矿、玉龙铜矿和新近探明的新疆阿舍勒铜矿。 根据地质勘探可利用的铜矿资源和矿床分布及建设条件，现已建成国营铜矿山 100 多个。其中，中国有色金属工业总公司 (简称 CNNC，下同 )直属矿山 37 个，现已形成以矿山为主体的七大铜业生产基地。 (1)江西铜基地 江西铜矿资源丰富，居全国之首。探明的铜工业储量 (A+B+C级储量，下同 )占全国铜工业储量的 1/3，是我国铜业生产最大的基地。 (2)云南铜基地 云南铜矿资源丰富，探明的铜工业储量居全国第 2 位。该基地由“四矿一厂”组成，即
