銅是人類普遍使用最早的金屬。人類在經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的石器時(shí)代之后,在勞動(dòng)中最早發(fā)現(xiàn)并使用的金屬就是銅。人類也就是從這時(shí)起,開始用金屬來(lái)制造自己必需的武器和生產(chǎn)工具。由于這一時(shí)期人類使用的武器和工具主要是用銅制造的,故而我們把這一時(shí)期叫做“銅器時(shí)代”。據(jù)考古研究證明,埃及人早在公元前就已認(rèn)識(shí)銅了。我國(guó)勞動(dòng)人民也早在4000年前就已開始使用銅,是世界上最早使用銅的國(guó)家之一。由于銅器比石器好用得多,而且損壞了可以再冶煉重新制造。因而,銅器的使用標(biāo)志著人類發(fā)展上的一個(gè)重大進(jìn)步。
我們的祖先一開始使用的是純銅,即紅銅。紅銅之后,發(fā)展到使用銅錫合金的青銅。青銅熔點(diǎn)比紅銅低,硬度大,而且又比較耐腐蝕,因此得到廣泛的應(yīng)用。距今兩三千年前的商、周時(shí)代,我國(guó)當(dāng)時(shí)已有世界上規(guī)模很大,發(fā)達(dá)的青銅器制造業(yè)。當(dāng)時(shí)已不止能制造小型的器物,還能制造大型的食具、酒器和武器。如著名的“司母戊”大方鼎,高137厘米,長(zhǎng)110厘米,寬78厘米,重875公斤,造于商代后期,是我國(guó)青銅時(shí)代杰出的代表作。
據(jù)研究,商代冶煉青銅的銅礦物主要是孔雀石。這是因?yàn)榭兹甘呛~的硫化礦物在地表氧化,然后與礦物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成的,它常呈美麗的綠色和翠綠色,十分引人注目,同時(shí)孔雀石的熔點(diǎn)比較低,容易從中煉出銅,因此利用的最早。
銅之所以最先被我們的祖先發(fā)現(xiàn)并使用,不外乎有這樣幾點(diǎn)原因:一是銅經(jīng)常以自然銅狀態(tài)出現(xiàn)。而自然銅不需冶煉就能使用,這對(duì)人類來(lái)說(shuō)是很省事的;同時(shí)它的美麗的紅色的燦爛的金屬光澤很引人注目。二是即使不是自然銅,銅的一些氧化物也是比較容易冶煉的,而且冶煉的方法很容易發(fā)明。三是銅的硬度不大,便于加工。
在自然界中,含銅的礦物約有170種,但現(xiàn)代工業(yè)用來(lái)冶煉的礦物僅12種。由于銅和硫是一對(duì)很好的朋友,常常形影不離地呆在一起,因此,在自然界里,銅主要是呈硫化物產(chǎn)出。含銅礦物中最主要的是黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦三種,它們的含銅量通常在35%~80%之間。
這些形形色色的銅礦物的形成,最初均與巖漿活動(dòng)有關(guān)。當(dāng)巖漿侵入地殼中的時(shí)候,由于溫度、壓力的改變,其中的銅元素結(jié)晶形成含銅的礦床;如果巖漿侵入到石灰?guī)r或白云巖中時(shí),熾熱的巖漿往往在與石灰?guī)r、白云巖的接觸地帶發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(置換反應(yīng))而生成銅礦床;有時(shí)巖漿侵入其他巖石的裂隙、孔隙或空洞中時(shí),巖漿中的銅元素在這些裂隙、孔隙或空洞中沉淀出來(lái)也可以形成銅礦床。此外,在火山爆發(fā)時(shí),溫度極高,壓力很大的巖漿也侵入地殼或噴出地表的時(shí)候,也可以形成很大的銅礦床。和其他許多礦床的形成一樣,原來(lái)銅礦床如果露在地表時(shí),在外力的作用下,也可以形成沉積銅礦床。
銅有美麗的紅棕色光澤,性柔軟,用小刀也能刻動(dòng)它,比重很大,比同體積的水約重8~9倍。它的展性和延性都很好,能壓成很薄的銅片和抽成很細(xì)的銅絲。銅的導(dǎo)電性僅次于銀,比其他任何金屬都好。因而在電機(jī)機(jī)械、電力傳輸線、通訊電纜等的制造業(yè)中占有重要的地位,也就成為電器工業(yè)銅的最大用戶了。也就是說(shuō),它是實(shí)現(xiàn)電氣化必需的物質(zhì)基礎(chǔ)。此外,銅還有很強(qiáng)的傳熱性和化學(xué)穩(wěn)定性,在有機(jī)化學(xué)工業(yè)中有廣泛的用途。如制糖工業(yè)的真空器、制酒用的蒸餾鍋、釀造鍋、冷藏器、加熱器等都是用銅制造的。
銅還有一個(gè)重要的性質(zhì),就是它可以和許多金屬熔成具有不同用途的合金。銅的合金在機(jī)械工業(yè)等方面,也有較多的用途。
銅的硫酸鹽還可以做果樹的殺蟲劑和木材防腐劑。
銅在地殼中的含量算不上很豐富,它只占地殼總重量的0.01%。就目前全世界銅的探明儲(chǔ)量而言,約合金屬銅3億多噸,看來(lái)這項(xiàng)資源還是比較緊張的,不過(guò)由于每年都不斷地發(fā)現(xiàn)許多新的銅礦,這又給我們?cè)鎏砹诵判暮拖M?/P>
我國(guó)的銅礦資源在全世界來(lái)看,還是比較豐富的。目前的探明儲(chǔ)量已達(dá)5000多萬(wàn)噸,約占全13.15%,僅次于世界著名的產(chǎn)銅國(guó)智利、美國(guó),居世界第三位。
新中國(guó)成立以來(lái),由于廣大地質(zhì)勘探人員的辛勤勞動(dòng),在我國(guó)遼闊的大地上,發(fā)現(xiàn)了多處儲(chǔ)量巨大的銅礦。例如江西的德興,云南的東川,安徽的銅陵,湖北的大冶,甘肅的白銀、金昌,西藏的昌都地區(qū)以及橫斷山區(qū)等地都是我國(guó)著名的銅礦基地。尤其是江西的德興,已探明儲(chǔ)量達(dá)900萬(wàn)噸,遠(yuǎn)景儲(chǔ)量還可能進(jìn)一步擴(kuò)大,是世界少有的特大銅礦之一。此外,橫斷山區(qū)金屬成礦帶上,探明儲(chǔ)量也不少,達(dá)700多萬(wàn)噸。西藏的昌都地區(qū)發(fā)現(xiàn)的特大銅礦,其探明儲(chǔ)量也達(dá)600多萬(wàn)噸。所有這些銅礦床的發(fā)現(xiàn)和開發(fā),對(duì)我國(guó)的電氣化的實(shí)現(xiàn)將會(huì)做出重要的貢獻(xiàn)。
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