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斑铜矿
斑铜矿，英文名称bornite一种铜铁的硫化物矿物。化学式：cu5fes4，常有少量银的混入。等轴晶系。晶体极少见，多呈致密块状集合体。新鲜断口呈铜红－古铜色，旧表面则因氧化而呈蓝紫斑状的锖色，因而得名。条痕灰黑色。半金属光泽。不透明。硬度3。性脆。相对密度4．9～5．1。具导电性。斑铜矿也主要是一种热液矿物。但也可在表生环境下形成，是许多铜矿床的组成矿物之一。常因进一步氧化而转变为辉铜矿和铜蓝。在工业上是炼铜原料之一。在宝石学领域，一些具锖色的斑铜矿块体(大于1．5厘米)可用于琢磨成弧面型宝石。但因原料易得，硬度不高，故价值低廉。
目录
简介
结构性质
产状与组合
鉴别
发展历史
产地分布
前景展望
相关词条
参考资料
简介
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斑铜矿
斑铜矿化学成分为Cu5FeS4、晶体属四方晶系的硫化物矿物。含铜量63.3％，是提炼铜的重要矿物原料。Cu5FeS4的高温(228℃以上)等轴晶系变体，称为等轴斑铜矿。英文名bornite取自奥地利矿物学家I.von博恩的姓(IgnatiusvonBorn)。斑铜矿表面易氧化而呈紫蓝斑杂的锖色。斑铜矿的新鲜断面呈暗铜红色，金属光泽，摩斯硬度3,常成致密块状或分散粒状见于各种类型的铜矿床中，并经常与黄铜矿共生，斑铜矿也形成于铜矿床的次生硫化物富集带中。斑铜矿在地表易风化成孔雀石和蓝铜矿。中国云南东川等铜矿床中有大量斑铜矿。世界其他主要产地有美国蒙大那州的比尤特，墨西哥的卡纳内阿，智利的丘基卡马塔等。斑铜矿，可以从其特有的暗铜红色及锖色中加以鉴定，并和辉铜矿与黄铜矿区别；斑铜矿为许多铜矿床中广泛分布的矿物;在热液成因的斑岩铜矿中，与黄铜矿，有时与辉钼矿、黄铁矿呈散染状分布于石英斑岩中；还见于某些接触变质的矽卡岩矿床中和铜矿床的次生富集带中；世界著名产地有英国Cornwall和美国Alaska州（SaltChuokmine）Arizona州（Bagdad）等地。Haidinger为纪念奥地利矿物学家IgnatiusvonBorn(1742-1791)用其名字命名的铜和铁的硫化物。
结构性质
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斑铜矿结构
化学组成：Cu5FeS4,Cu63.33%,Fe11.12%,S25.55%。由于斑铜矿经常含有黄铜矿，辉铜矿显微包裹体，其实际成份变动很大；因为在高温时（>400℃）斑铜矿与黄铜矿，辉铜矿呈固溶体，低温时发生固溶体离溶。四方偏三角面体晶类；晶体可见等轴状的立方体、八面体和菱形十二面体等假象外形，但极为少见，通常呈致密块状或不规则粒状。
晶体结构
晶系和空间群：四方晶系（高温变体）,空间群D42d—P421c（高温变体）；晶胞参数：a0=1.095埃；粉晶数据：1.937(1)3.18(0.6)2.74(0.5)
物理性质
硬度：3；比重：4.9-5.3g/cm3；断口：贝壳状断口；颜色：新鲜面呈暗铜红色，在不新鲜面常被蓝紫斑状锖色所覆盖；条痕：灰黑色；透明度：不透明；光泽：金属光泽；发光性：无；其他：性脆，具导电性；新鲜面呈暗铜红色，风化面常呈暗紫蓝色斑状锖色，因而得名。条痕灰黑色。金属光泽。不透明。性脆。相对密度4.9~5.3。具导电性。
光学性质
反射色。新抛光面亮玫瑰褐色，但很快变暗而带紫。反射率：18.5（绿光），19（橙光），21（红光）。理论组成(wB%)：Cu63.33，Fe11.12，S25.55。因常含黄铜矿、辉铜矿、铜蓝等显微包裹体，实际成分范围：Cu52~65，Fe8~18，S20~27。高温（>475℃）时，斑铜矿与黄铜矿、辉铜矿成固溶体；低温时，斑铜矿和黄铜矿分离。
等轴晶系，a0=1.093nm；Z=8。晶体结构相当复杂。其中Ｓ作立方最紧密堆积，位于立方面心格子的角顶和面心，阳离子充填8个四面体空隙，但阳离子向四面体的中心移动，硫的强定向键随着金属接近面心而使结构稳定。金属原子占据每个四面体面上6个可能位置之一，每个四面体提供24种亚位置。Cu和Fe原子随机地占据尖端向上和向下的四面体空隙的3/4。四面体共棱。六八面体晶类，Oh-m3m(3L44L36L29PC)。常呈致密块状或不规则粒状。
产状与组合
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斑铜矿
产于基性岩及有关的Cu-Ni等矿床中，与黄铜矿、钛铁矿等共生。产于热液型矿床中的斑铜矿，常含有显微片状黄铜矿包裹体，与黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、黝铜矿、硫砷铜矿、辉铜矿等共生；有时与辉钼矿、自然金等共生。还见于某些夕卡岩矿床中，与其它铜的硫化物共生。在氧化带易转变成孔雀石、蓝铜矿、赤铜矿、褐铁矿等。特有的暗铜红色及锖色，硬度低。溶于硝酸，有铜的焰色反应。
斑铜矿表面易氧化而呈紫蓝斑杂的锖色。斑铜矿的新鲜断面呈暗铜红色，金属光泽，摩斯硬度3,常成致密块状或分散粒状见于各种类型的铜矿床中，并经常与黄铜矿共生，斑铜矿也形成于铜矿床的次生硫化物富集带中。斑铜矿在地表易风化成孔雀石和蓝铜矿。中国云南东川等铜矿床中有大量斑铜矿。世界其他主要产地有美国蒙大那州的比尤特，墨西哥的卡纳内阿，智利的丘基卡马塔等。
鉴别
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斑铜矿
斑铜矿为铜和铁的硫化物（Cu5FeS4）矿物，含铜量63.3％，提炼铜的主要矿物原料之一。为四方晶系，其高温变体为等轴晶系，称等轴斑铜矿。表面易氧化呈蓝紫斑状的锖色，因而得名。新鲜断面呈暗铜红色，金属光泽，莫氏硬度3，比重4.9～5.0。常呈致密块状或分散粒状见于各种类型的铜矿床中，并常与黄铜矿共生。也形成于铜矿床的次生富集带，但不稳定，而被次生辉铜矿和铜蓝置换。在地表易风化成孔雀石和蓝铜矿。中国云南东川等铜矿床中有大量矿产。
斑岩型铜矿，除主要铜矿物黄铜矿外，尚有少量辉铜矿、斑铜矿和砷黝铜矿，个别还有孔雀石、赤铜矿和针硫铋铅铜矿；其它金属矿物有黄铁矿、赤铁矿和菱铁矿脉石矿物有云母、石英和方解石。为分别测定辉铜矿和斑铜矿的含量，一般铜物相分析方法不能满足要求关于铜矿石物相分析，近年来国内外发表了许多文章。提出在铜精矿中分别测定辉铜矿、斑铜矿、砷黝铜矿和黄铜矿的方法：称取三份试样，用含4%硫脲的0.15%硫酸浸取辉铜矿，用含15%硫脲的2N盐酸浸取辉铜矿和斑铜矿。
发展历史
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斑铜矿
自人类从石器时代进入铜器时代以后，铜被广泛地用于铸造钟鼎礼乐之器，如中国的稀世之宝--商代晚期的司母戊鼎就是用青铜制成的。所以，铜矿石被称为“人类文明的使者”。铜在地壳中的含量只有十万分之七，可是在四千多年前的先人就使用了，这是因为铜矿床所在的地表往往存在一些纯度达99％以上的紫红色自然铜（又叫红铜）。它质软，富有延展性，稍加敲打即可加工成工具和生活用品。
南美洲的智利，号称“铜矿之国”。那里有个大铜矿，也是外国人根据孔雀石发现的，那是18世纪末叶的一个趣闻。当时，智利还在西班牙殖民者的统治下。一次，有个西班牙的中尉军官，因负债累累而逃往阿根廷去躲债。他取道智利首都圣地亚哥以南50英里的卡佳波尔山谷，登上1600米高的安第斯山时，无意中发现山石上有许多翠绿色的铜绿。他的文化素养使他认识到这是找铜的“矿苗”，于是带着矿石标本去报矿。后经勘查证实，这是一个大型富铜矿。这座铜矿特命名为“特尼恩特”（西班牙文意为“中尉”）。它是目前世界上最大的地下开采铜矿，年产铜锭30万吨。
已发现的含铜矿物有280多种，主要的只有16种。除自然铜和孔雀石之外，还有黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、铜蓝和黝铜矿等。我国开采的主要是黄铜矿（铜与硫、铁的化合物），其次是辉铜矿和斑铜矿。
铜黄色的黄铜矿与黄铁矿（硫化铁）有时凭直观很难区别，只要拿矿物在粗瓷上划条痕可立见分晓：绿黑色的是黄铜矿；黑色的便是黄铁矿。
自然铜铜矿有各种各样的颜色。斑铜矿呈暗铜红色，氧化后变为蓝紫斑状；辉铜矿（硫化二铜）铅灰色；铜蓝（硫化铜）靛蓝色；黝铜矿是钢灰色；蓝铜矿（古称曾青或石青）呈鲜艳的蓝色。在古代文献中，青色即指深蓝色，“青出于蓝胜于蓝”就是这个意思。
全世界探明的铜矿储量约6亿多吨，储量最多的国家是智利，约占世界储量的三分之一。我国有不少著名的铜矿，如江西德兴、安徽铜陵、山西中条山、甘肃白银厂、云南东川、西藏玉龙等。在金属王国里，铜的导电性仅次于银。铜矿比银矿多且价格便宜。当今世界，一半以上的铜用于电力和电讯工业。
产地分布
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斑铜矿
斑铜矿产于铜矿床氧化带中，常与自然铜、孔雀石、蓝铜矿、硅孔雀石、褐铁矿共生。法国、智利、玻利维亚、南澳大利亚、美国等地有世界主要矿区。中国云南东川铜矿和江西、甘肃等地铜矿区也有产出。
中国是世界上斑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%。铜矿分布广泛，除天津、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、甘肃、安徽、内蒙古、山西、湖北等省，各省铜储量均在300万吨以上。
从矿床类型看，以斑岩型铜矿为最重要，如江西德兴特大型斑岩铜矿和西藏玉龙大型斑岩铜矿；其次为铜镍硫化物矿床(如甘肃自家嘴子铜镍矿)，夕卡岩型铜矿(如湖北铜绿山铜矿、安徽铜官山铜矿)，火山岩型铜矿(如甘肃白银厂铜矿等)；沉积岩中层状铜矿(如山西中条山铜矿、云南东川式铜矿)，陆相砂岩型铜矿(云南六直铜矿)以及少量热液脉状铜矿等。从铜矿形成时代来看，从太古宙至第三纪皆有铜矿形成。但从储量规模和矿床数量来看，则主要集中在中生代和元古宙。中生代铜矿多与侵位浅的中酸性岩浆活动有关，如德兴铜矿；元古宙铜矿多与海相火山岩浆活动有关，如甘肃白银厂铜矿；两者相比，又以中生代斑岩型铜矿力量重要。
前景展望
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斑铜矿
目前由于铜的平均生产成本在1400－1600美元/吨（64－73美分/磅），期价下跌是价格向价值的合理回归，随着冶炼工艺中其比重的不断增加，铜的价格走向将会受到越来越深远的影响。目前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1697.5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。
中国自70年代开始研究从低品位铜矿中提取铜技术，1983年建立了第一座湿法冶炼铜的工厂，年产120吨，近来由于引进了国外优良的铜莘取剂，加上地方铜工业的发展，现在已建成了几十座小型的湿法冶炼厂，规模从几百到2000吨不等，但年产铜仅1.5万吨，这与年产精炼铜100万吨的规模相比远远不够。目前铜的生产成本大约在18500元左右，远远高于世界平均水平1477美元（67美分）。“95”期间国家计委和中国有色金属工业总公司把湿法冶炼项目列为重点攻关项目，在德兴铜矿、玉龙铜矿、大冶铜录山铜矿等地建几个示范工厂，经过几年努力，估计至本世纪末湿法技术会有较大发展，届时年产能估计可达5万吨以上。1980年湿法炼铜的精铜产量占世界精铜产量的2.5％，1994年该比重提高到10％，1997估计提高到18％，预计最终湿法产铜的比例将提高到25－35％之间。
相关词条
磁黄铁矿
黄铜矿
方铅矿
辉银矿
雄黄
辉钼矿
闪锌矿
镍黄铁矿
辉锑矿
赤铜矿
金红石
钛铁矿
刚玉
铬铁矿
磁铁矿
赤铁矿
尖晶石
水锰矿
参考资料
http://www.cnki.com.cn/Article/CJFD1982-YJFX198204005.htm
http://www.crystalstar.org/photo/showphoto.asp?photoid=9
http://info.datang.net/B/B0458.htm