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1、铜产业链浅析一、自然属性及应用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。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,表面形成氧化铜膜后，外观呈紫铜色。热导率和电导率都很高，仅次于银，大大高于其他金属。该特性使铜成为 电子电气工业中举足轻重的材料。化学稳定性强，具有耐腐蚀性。可用于制造接触腐蚀性介质的各种容器， 因此广泛应用于能源及石化工业、轻工业中。抗张强度大，易熔接，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、钻、镍、铝、铁等金属形成合金。用于机械冶金工业中的各种传动件和固定件。结构上刚柔
2、并济，且具多彩的外观。用于建筑和装饰。铜主要性能的应用比例大致如下：性能导电性耐蚀性结构强度装饰性应用比例64%23%12%1%二、产业链构成11.F1r电力1J-业建企仃业家电1J-业交迪运输机械业了II-地三、制作工艺流程1、铜矿石铜精矿的生产就是一个将含铜矿石挖掘并破碎、浮选的过程，成本公式可以 简单的看作：铜精矿成本=（采原矿成本+选原矿成本）/ （原矿地质品位X采矿 贫化率X选矿回收率）。影响铜精矿成本最大的是原矿地质品位，即通常意义上的铜矿品位，它与铜 精矿成本是倒数关系，目前全球铜矿平均品位在1%左右，如果再下降0.1%，将 会让铜精矿成本提升接近10%，十分可观；同时不同的铜矿
3、类型、开采环境、选 矿的难易程度也对铜精矿的成本影响很大，特别是随着铜矿品位的下降，这些因 素的影响也会越来越突出。采矿主要分为露天开采和地下坑道开采两种，其中露天开采由于不需要复杂 的地下井巷工程建设、规模化效用高、机械化程度高，成本与坑采相比具有明显 的优势；而且通常情况下露天开采的采矿贫化率也低于坑采的采矿贫化率。露天矿在剥离表面非矿石层后，即可进行简单的爆破、破碎并运输到选矿厂， 主要成本是前期剥离的费用、爆破材料费、运输成本以及人员工资和折旧；坑采 需要前期进行井巷工程建设，建设周期长、固定资产投资大，在采矿过程中需要 产生炸药、钢钎等材料费，而将矿石从地下提升到地面的效率也不足露天
4、矿的直 接运输高。斑岩型铜矿的矿体比较连续，在采矿过程中参杂的废石很少，贫化率很低； 砂页型、矽卡岩型铜矿矿体较薄，容易参杂废石，贫化率就相对较高；某些沉积 型铜矿最薄的矿体仅有30cm，采矿贫化率能达到50%左右。图表10 ：露天开采与地下坑采的成本比较（单位：元/盹原矿石）露采坑采炸药雷管810钢钎-5其它辅料23电力-12燃料43运输512人工34折旧57管理费用45合计3161浮选法是当前通行的选矿技术，它利用药剂来改变金属微粒与其它矿石成分 的物理化学性质，从而调整金属微粒的亲水性（疏水性），再利用药剂将金属微 粒吸附在液体表面，进而富集回收。原矿石经过多级破碎成微粒，加入各种药剂
5、（如捕获剂、起泡剂、调节剂等）后搅拌起泡后，再用浮选机将浮于药剂表面的 金属微粒富集成精矿。浮选的成本主要包括钢球、药剂等各种材料费，电力费用，人工及折旧， 浮选工艺目前已经非常成熟，各个矿山在选矿上的成本相差不大，区别就在于选 矿回收率的高低。影响选矿回收率的主要因素还是原矿石的类型，原矿品位过高或者过低，都 影响回收率的提升，矿石中伴生矿品种如果较多，要分多次逐一将其中的矿种选 出，回收率难以提升。铜矿石加工流程图原矿颓式硯制（和）颉式破碎机 伽）球購机搅拌螺酋分銭2、电解铜从铜的冶炼工艺看，可以分为火法炼铜和湿法炼铜两种，火法炼铜的历史比 较悠久，工艺也非常成熟，而湿法炼铜是在铜品位不断
6、下降的背景下发明的一种 工艺，用以处理普通火法炼铜无法处理的那些低品位矿、氧化矿。铜在应用过程 中物理、化学性质都保持不变，这就使得正在使用的铜以及铜材加工过程中产生 的铜废屑都可以直接回收，重新熔炼成为精铜。用于火法炼铜的铜精矿、回收的废杂铜和湿法炼铜（SxEw）生产的电积铜是 全球精铜生产的三个主要来源，2009年全球共生产精铜1767万吨，其中湿法炼铜 生产333万吨、废杂铜回收288万吨，分别占精铜产量的18.9%和16.3%。火法、湿法炼铜流程图从冶炼企业的角度，精铜的生产成本可以看成是铜精矿的售价+冶炼加工费 （TC/RC）-不计价的副产品收益。由于全球铜矿企业的强势，冶炼企业的T
7、C/RC 费用持续走低，冶炼企业只能维持微利。RC是矿产商和贸易商向冶炼厂支付的、将铜精矿加工成精铜的费用。当TC/RC高企时，表明铜精矿的供应充足，冶炼企业能够在谈判中占据主动；反之， 当供应短缺时，矿山在对冶炼厂的谈判中占据主动，其支付的TC/RC就会下降。 TC以美元/吨铜精矿报价，而RC以美分/磅精铜报价。将两者结合为一个数字， 可以将TC化为美分/磅来报价，也可以将RC化为美元/吨报价，然后直接相加。 以TC为例来说，TC除以22.046221化为美分/磅，除以0.3 （ 一般TC/RC的作价 都是基于含铜量30%的铜精矿），除以0.965 （假如96.5%的回收率）。然后将 得到的
8、数字与RC费用相加即可得到综合的TC/RC费用。由于矿石品位和回收率 不同，要根据具体情况来定，所以并无固定的公式。另外，部分铜精矿加工费合 约中还包括PP条款。PP即价格分享（参与），price participation。一般国际 惯例价格基准是90美分/磅，参与比例是10%。即当铜价超过90美分/磅（1984 美元/吨）时，铜矿商将支付超出部分的10%给冶炼商作为补贴，反之，当铜价 低于90美分/磅时，冶炼商将差额部分的10%补贴给铜矿商。火法炼铜流程图悯曲*-#01弋建 fi .*.ir禺如JLuth辛;无口上产品（二）湿法炼铜分析湿法炼铜有硫酸化焙烧-浸出-电积、细菌浸出、浸出-萃取
9、-电积（SxEw ）等 工艺，其中应用最广泛的是SxEw法。湿法炼铜可以处理传统火法无法处理的低品 位复杂矿、氧化铜矿以及含铜废矿石等，适用大规模的堆浸、槽浸和就地浸出。 湿法炼铜的出现大大增加了铜资源的利用范围，而且相比火法炼铜具备成本优 势，在传统铜产地如美国、智利、秘鲁和赞比亚等都得到了良好的推广和应用。目前全球湿法炼铜的主要产地集中在智利、美国、赞比亚和秘鲁，智利不仅 是全球最大的铜精矿生产国，也是全球最大的湿法炼铜生产国，全球前十大湿法 铜矿山中，有八座都在智利。对于大的产铜国，传统铜矿区周围往往存在大量低 品位铜矿、氧化矿，在以往铜矿区的基础上，就地建设湿法炼铜厂，投资费用低、 建
10、设周期短，有利于降低成本，因此可以非常迅速的推广。相比于火法炼铜，湿法炼铜具备以下优点： 湿法炼铜可以处理氧化铜矿、低品位铜矿，最低处理品位甚至只有0.04%， 近年在处理硫化矿方面也有进展，大大拓展了铜矿资源的利用范围。 工艺简单、能耗低、成本低，成本一般不到火法炼铜的70%。同时环保压 力也小，在处理硫化矿时也没有多余的硫酸产出，采用地下堆浸时也不需要开采 矿石，避免生态和植被的被破坏。 投资费用低，建设周期短。国外大型湿法炼铜厂的单位投资费用为2300 美元/吨铜产能，建设周期一般只有8-12个月左右，而火法炼铜的投资费用超过 4500美元/吨铜产能。有利于二次铜资源（废矿石、尾矿）的合
11、理利用，国内在这方面江铜掌握领 先的工艺。湿法炼铜在推广的过程中同样也存在一些问题。首先，湿法炼铜为了降低成 本，生产规模必须要达到一定程度，而对于非传统的产铜国，一般的铜矿区都很 小，年处理矿石量很少超过1000万吨，这也是目前湿法炼铜只在智利、美国等 国推广的原因之一；其次，湿法炼铜对铜矿石的品位要求较高（不高，太高的的 品位反而因为回收率的下降而影响生产成本和效率；第三，在一些高纬度、低温 地区，湿法炼铜会因为低温、缺氧而降低效率，无法发挥其低成本的优势；最后， 湿法炼铜的一些核心技术还掌握在少数几个大的铜业公司手中，存在一定的技术 壁垒。目前新建的几个湿法炼铜项目还是集中在南美的智利、
12、秘鲁、巴西、墨西哥 以及赞比亚几个传统的湿法铜产地，而现有的湿法铜矿区的扩产规模也很小，并 且已有产量下降的趋势。湿法铜的产量还难以出现快速增长，预计未来湿法铜的 产量在全球矿产铜的占比将维持在20%左右。（三）废杂铜的回收铜在使用的过程中，物理化学性质几乎都不会改变，这在一般的金属中是十 分罕见的，从这个角度，目前所有正在使用的铜都可以看作是铜的储备资源。人 们可以从废旧的设备、电线中回收铜的部件，用以重新冶炼成为精铜，这部分称 作旧废铜（old scrap）;在铜材加工过程中产生的铜废屑、边角料也可以直接回 收利用，这部分叫做新废铜（new scrap ）o旧废铜来自若干年前的铜消费。铜的
13、耐腐蚀性非常好，在使用中磨损率也很 低，一般情况下铜部件的使用寿命通常在25-30年之间，那么当前回收的旧废铜 数量是由30年前的铜消费量决定的，当然由于旧废铜的回收成本很低，铜价的 上涨也会刺激人们更乐于回收废铜。普通机械设备、大型轮船的使用寿命通常在25-30年左右；普通发电机组的 使用寿命可以超过30年；建筑中的铜电线、铜水管一旦投入使用极少更换，除 非建筑被拆毁；家用电器的使用寿命较短，空调、冰箱一般都不超过20年。电子产品中的铜使用量很少，回收也有难度，一般不成为废杂铜的来源。新废铜是在铜材加工过程中产生的，产生的量只跟每年的铜加工量有关，而 且这部分废铜一般情况下不会作为火法炼铜的
14、原料，而是直接加工成为铜合金重 新使用。从地区分布上看，欧洲的废铜投入率(RIR, Recycling Input Rate )最高， 亚洲次之，再次为北美。整体上看，全球的废铜投入率较为稳定，在2006年精 铜供应最为紧张的时候略有上升。欧洲的废铜投入率最高，但是呈略微下降的趋势。欧洲主要的发达国家基本 上在上世纪60年代完成战后重建以及工业化进程，随后精铜的消费强度维持在 一个较高的水平，并在70年代末的石油危机中精铜消费略有下降。经过30年后, 当年的铜消费逐渐转化为可以回收利用的废铜，因为欧洲的铜消费高峰在1970 年以前，所以2000年之后欧洲废铜投入率不随着铜价上升而上升就很容易理
15、解 了。亚洲地区的废铜投入主要的贡献还是由日本带来的。日本在1966年完成工 业化，1975年达到精铜消费的高峰，对应在2006年同样达到废铜投入率的高峰。北美地区废铜投入率低于欧洲和亚洲，很大程度上与美国的铜消费结构有 关。美国在建筑方面的用铜量占到其铜总消费量的一半左右,这些用于建筑水管、 屋顶装饰、电线的铜通常都不会被更换，因此回收率很低。全球其它地区的废铜投入率随着铜价的上涨而上升的很快，但是因为这些地 区历史上的精铜消费强度较小，产生的废铜的全球占比不高。例如中国在进入上 世纪90年代后，精铜的消费才显著上升，未来中国的废铜回收的高峰至少要再 过15年以后才会到来。目前中国北方地区废铜市场主要集中在河南长葛以及河北清苑、新安、天津 地区。以废铜为原料生产再生铜的方法主要有两类：第一类是将废杂铜直接熔炼 成不同牌号的铜合金或精铜；第二类是将杂铜先经火法处理铸成阳极铜.然后电 解精炼成电解铜并在电解过程中回收其他贵金属元素。国内大型采选冶铜企业回 收利用废杂铜主要是为补充自有原料(铜精矿)
