斑铜矿（提炼铜的主要矿物原料之一）

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更新时间：2023-05-20
斑铜矿
提炼铜的主要矿物原料之一
斑铜矿是铜和铁的硫化物矿物，含铜量 63.3%斑铜矿，提炼铜的主要矿物原料之一。为等轴晶系，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的斑铜矿。世界代表性产地是美国蒙大那州的比尤特，墨西哥卡纳内阿和智利丘基卡马塔等。
基本信息
中文名
斑铜矿
外文名
Cu5FeS4
定义
铜和铁的硫化物
性质
主要矿物原料之一
简介
矿物成分
斑铜矿（含钯和铂）Bornite bearing Palladium and Platinum，CuFeSCu 63.33%，Fe 12%，S 25.55%。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。
晶体形态
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；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)。
鉴定特征
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；
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，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。
著名产地
主要产地是美国蒙大拿州的比尤特和墨西哥卡纳内阿、智利丘基卡马塔等，至于中国云南省也有大量的斑铜矿。世界著名产地有英国Cornwall和美国Alaska州（SaltChuokmine）Arizona州（Bagdad）等地。
名称来源
1845年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。
性质
物理性质
硬度：3
比重：4.9-5.3g/cm
解理：（111）解理不完全
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
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）。
晶体化学：理论组成(wB%)：Cu 63.33，Fe 11.12，S 25.55。因常含黄铜矿、辉铜矿、铜蓝等显微包裹体，实际成分范围：Cu 52~65，Fe 8~18，S 20~27。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。
结构与形态：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。
相关资料
产状组合
产于热型矿床中的斑铜矿，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。
发展历史
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。
产地分布
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。