電解銅（Electrolytic 銅）亦稱陰極銅，是一種呈紫紅色、無臭、有光澤、可延展的金屬，電解銅中的銅含量不少于99.95%，密度為8.96 g/mL，電解銅和銅的區(qū)別在于：制作工藝，電解銅是電解精煉得到的純銅，一般純度較高；銅可以通過采礦和冶煉的方法提取得到，純度不如電解銅純度高。
電解銅可用于制作電子連接系統(tǒng)、電子驅(qū)動系統(tǒng)，海底供電深海銅包電纜與太陽能發(fā)電廠的發(fā)動機(jī)、電力、 電子、電纜、控制與保護(hù)裝置，另外其也可以用于制作銅基電纜，電解銅適用于鑄造銅合金等。
食入大量的銅會引起嚴(yán)重的惡心，會有含綠藍(lán)物的嘔吐物、腹痛、腹瀉、吐血、變性血紅素癥、血尿等癥狀。嚴(yán)重者會有肝炎、低血壓、昏迷、溶血性貧血、急性腎衰竭、抽搐等并發(fā)癥甚至可能引發(fā)死亡。
原材料
銅精礦
銅精礦（ 銅 concentrate ）是通過選礦富集獲得的，常見為褐色、灰色、黑褐色、黃綠色，成粉狀，粒度一般小于0.074mm，含銅量13-30%，供煉銅使用。銅精礦是銅冶煉的主要原料。為制定合理的配料比，提高冶煉和有價元素的回收率以及為伴生元素的綜合利用提供依據(jù)。根據(jù)冶金工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)YB112-82，銅精礦按干礦品位(銅含量在12%以上)分為十五個品級。銅精礦一般要求測定 Cu、Pb、Zn、Cd、Fe、S、As、F、Co、CaO，MgO、Al2O3、Au和Ag等，銅礦石中常伴生有多種重金屬和稀有金屬，如金、銀、砷、銻、鉍、硒、鉛、碲、鈷、鎳、鉬等，其中Cu、Ag為有價元素。根據(jù)銅化合物的性質(zhì)，銅礦物可分為自然銅、硫化礦和氧化礦三種類型，主要以硫化礦和氧化礦，特別是硫化礦分布最廣，世界銅產(chǎn)量的90%左右來自硫化礦。自然界含銅礦物有200多種，而具有經(jīng)濟(jì)價值的只有10多種，其中常見的是硫化礦，如硫化銅（銅(II) 硫化物）精礦又名銅藍(lán)，化學(xué)式為CuS，一般為墨綠色到黃綠色，有時也摻雜有少許藍(lán)色或灰色粉末，含銅一般在15%~45%。中國進(jìn)口銅精礦幾乎全部為硫化銅礦，用于提煉銅和制備銅化合物。
廢銅
從使用過的東西(舊廢銅料)和制造業(yè)的棄料(新廢銅料)回收銅，對于整個銅工業(yè)來說是很重要的，世界銅產(chǎn)量的5~10%是從廢銅料的再精煉得來的，另外25~30%是直接回收的銅，主要為銅合金。直接回收的銅的30~40%來源于舊廢銅料(用過的東西)，60~70%來源于新廢銅料(加工棄料)，按照含量以及合金化程度可以將廢銅分為以下幾類：1.陰極等級的廢銅，只需重新熔化澆鑄；2.由純銅或大量純銅組成的銅廢料；3.合金廢銅，這是廢銅料回收的最大組成部分，主要來自新、舊廢銅料的黃銅、青銅和銅合金，將這些合金再精煉成純銅耗能較多，故需在傾動式的、膛式的或感應(yīng)電爐中重熔，再鑄成合金材料；4.各種成分的低級銅廢料，在鼓風(fēng)爐或者膛式爐中重新熔煉，然后經(jīng)火法精煉和電解精煉即可。
應(yīng)用領(lǐng)域
鑄造合金
電解銅還可以用于熔鑄銅棒、銅錠以及鑄造含銅合金等，如耐磨銅合金（主要含有鉛、錫、鋁、錳等金屬），易切削銅合金（銅-鉛、銅-、銅-銻等合金），黃銅是一種最常用的銅合金，其基本成分為銅與鋅的合金，再添加鉛、鎳、鋁、等可以形成多種類型的黃銅合金。
電子電器
電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)
據(jù)美國能源部估計，如果工業(yè)設(shè)備能夠利用所有可用的節(jié)能措施，便可以減少11%~18%(620億~1040億千瓦時/a)的電能。若電動機(jī)效率進(jìn)一步提高，銅的應(yīng)用空間會進(jìn)一步擴(kuò)大。高額定功率運(yùn)行的CMR發(fā)動機(jī)有待于優(yōu)化并降低生產(chǎn)成本，而銅則成為主要能源效益和性能進(jìn)步的關(guān)鍵。
現(xiàn)代通信技術(shù)
在數(shù)據(jù)中心，超過80%的信號傳輸設(shè)備使用銅電纜和銅連接件。對于少于100m的距離，超過10000MB/s的帶寬銅電纜的價錢只是其他電纜成本的一小部分。銅工業(yè)可以通過研發(fā)帶寬大、能耗低，并且易于安裝連接的銅基電纜來加強(qiáng)其競爭地位。銅的一個核心能力就是通過同一電纜輸出功率和數(shù)據(jù)，即可同時傳輸電力和數(shù)據(jù)，可以在沒有獨(dú)立供電的連接器、連接線和交流引出線的情況下，驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)裝置，如國際互聯(lián)網(wǎng)、IP電話、無線接入點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)插座等，從而簡化家庭、商業(yè)和市政設(shè)施中將數(shù)字娛樂、通信、計算和安全設(shè)備與高速網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接的過程。
電子連接系統(tǒng)
銅引線框架、插頭、接線板、電纜、導(dǎo)線、變壓器、電機(jī)、雷管、印刷線路板和其他形式的銅連接件都被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備。
防污
魚養(yǎng)殖業(yè)是正在快速發(fā)展的價值數(shù)十億美元的全球產(chǎn)業(yè)。銅制品有效地解決了海水養(yǎng)殖網(wǎng)箱所面臨的重大問題，傳統(tǒng)的網(wǎng)箱是用防污涂料和合成材料建造的，使用幾個月后便會受到海洋生物(即藻膜、各種腕足類動物)的侵蝕，這種污垢減少了魚獲取干凈的含氧水的機(jī)會，并為寄生物和病原體創(chuàng)造了滋生的機(jī)會，銅制品的抗污、抗菌特性及其機(jī)械強(qiáng)度的結(jié)合，便可以解決這一問題。銅制網(wǎng)箱可以通過清除污染環(huán)境來減少或消除使用抗生素的必要性。
能源行業(yè)
銅是最出色的電、熱傳導(dǎo)體，由于發(fā)展中國家能源設(shè)施的大量擴(kuò)展，對公用傳輸設(shè)備、配電網(wǎng)和大型的工業(yè)設(shè)備上使用的高電流、高效率產(chǎn)品的需求正在快速增加，銅正是這種能夠滿足大功率輸電容量需求的金屬。相較于傳統(tǒng)的鉛包電纜，海底供電深海銅包電纜的耐疲勞性更好，因而需求巨大，為銅及銅基新材料提供了巨大的市場；而用于超導(dǎo)裝置中的緩沖器已開始成為體現(xiàn)銅的重要應(yīng)用價值的一項新技術(shù)。
可再生能源行業(yè)
銅在綠色能源系統(tǒng)中，特別是在風(fēng)力、潮汐、生物燃料、波浪、地?zé)岷吞柲馨l(fā)電廠的發(fā)動機(jī)、電力、 電子、電纜、控制與保護(hù)裝置中起著非常重要的作用。太陽能光電系統(tǒng)需要用銅來進(jìn)行能量傳遞及接地，并用銅制造開關(guān)和控制系統(tǒng)部件。在海洋系統(tǒng)中，銅可以抗海洋微生物污染和海水腐蝕，并且具有殺菌的作用。
制備方法
電解銅
銅的冶煉方法可分為兩類：火法冶金和濕法冶金。世界上精銅產(chǎn)量的85%以上是用火法冶金從硫化銅精礦和再生銅中回收的，濕法冶金生產(chǎn)的精銅只占15%左右。銅的電解精煉是將火法精煉的銅澆鑄成陽極板，用純銅薄片(也稱始極片)或不銹鋼板作為陰極，陰、陽極相間地裝裝入電解槽中，用硫酸銅和硫酸的混合水溶液作電解液，在直流電的作用下，陽極上的銅和電勢較負(fù)的金屬溶解進(jìn)入溶液，H2O和SO4^2-失去電子的反應(yīng)由于其電位比銅正，故在正常情況下不會發(fā)生；而比銅不活潑的雜質(zhì)如金和銀等，以及電位更正的貴金屬和某些金屬(如硒[xī]、碲)等不易溶，成為陽極泥沉于電解槽底。溶液中的銅在陰極上優(yōu)先析出，而通過適當(dāng)調(diào)節(jié)電位差可避免其他電位較負(fù)的金屬在陰極上析出，這些金屬留于電解液中，待電解液定期凈化時除去。這樣，陰極上析出的銅純度很高，稱為陰極銅或電解銅；
陽極：Cu→Cu2++2e-
陰極：Cu2++2e-→Cu，
性質(zhì)
物理性質(zhì)
銅是一種非常柔軟的金屬，不溶于水，微溶于酸，氨水，沸點(diǎn)為2595 °C，熔點(diǎn)為1083 °C，密度為8.96g/mL；在元素周期表中原子序數(shù)為29，屬第一副族。具有良好的延展性，傳熱性與導(dǎo)電性，抗張強(qiáng)度大，抗蝕性強(qiáng)，易焊接，純銅可拉成微細(xì)銅絲。
銅具有的易加工性，色彩和氧化色彩，高光澤度，使它成為一種極具吸引力的裝飾性金屬，易與鋅、錫、鉛、錳、鉆、鎳、鋁、鐵等金屬形成合金，如銅鋅合金，青銅，銅鉆鎳合金。
化學(xué)性質(zhì)
銅與金銀一樣，屬于活性小的金屬。銅在干燥空氣中常溫時穩(wěn)定，在空氣中加熱到185℃即開始與氧作用，表面生成一層暗紅色銅氧化物，當(dāng)溫度高于350℃時，銅顏逐漸從玫瑰色變成黃銅色，最后變成黑色。在含有CO2的潮濕空氣中，銅的表面會慢慢生成有毒的堿式碳酸銅，即堿式碳酸銅(Cu(OH)2CO3）。銅在高溫下不與氫、氨或碳作用，但在常溫下能與鹵族元素作用。硫易與銅發(fā)生反應(yīng)，銅與含有H?S的空氣接觸時，表面能生成銅硫化物的黑色薄膜。
銅被氧化的色彩主要有黑色、棕色、黃色、橙色、紅色、紫羅蘭色、藍(lán)色和綠色，這使其成為最容易通過反應(yīng)過程來著色的金屬，在銅化合物中有兩種價態(tài)正離子即Cu2+與Cu+。
常見的反應(yīng)有：
丹尼爾電池：Zn+Cu2+=Cu+Zn2+。
銅的氧化還原反應(yīng)：2Cu+O2=2氧化銅，
CuO+H2=Cu+H2O；
銅與鹵素反應(yīng)：Cu+Cl2=CuCl2。
安全事宜
毒理數(shù)據(jù)
小家鼠口服LD50 152 mg/kg。
危害
急性毒性
食入大量的銅，會引起嚴(yán)重的惡心、會有含綠藍(lán)物的嘔吐物、腹痛、腹瀉、吐血、變性血紅素癥、血尿等癥狀。嚴(yán)重者會有肝炎、低血壓、昏迷、溶血性貧血、急性腎衰竭、抽搐等并發(fā)癥，甚至可能引發(fā)死亡。
亞慢性與慢性毒性
哺乳動物慢性銅中毒癥狀表現(xiàn)為反胃，嘔吐，黃色水樣便腹瀉、黃疸、綠色唾液與嘔吐物，肝功能損害、食欲減退、尿中血色素增加、出現(xiàn)血尿等。
毒作用機(jī)制
一般認(rèn)為銅的毒性是由于芬頓型氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生的，高濃度的銅會造成活性氧損傷。
過量的銅累積在肝細(xì)胞溶酶體內(nèi)時，會與金屬硫蛋白復(fù)合；而銅的肝毒性則出現(xiàn)在溶酶體飽和時，銅在細(xì)胞核中積累，引起細(xì)胞核損傷，這種損傷可能是氧化損傷的結(jié)果，包括脂質(zhì)過氧化，銅抑制硫基酶，如葡萄糖-6-磷酸1-脫氫酶，谷胱甘肽還原酶，對氧磷酶，保護(hù)細(xì)胞抵御自由基，銅也影響基因的表達(dá)。
急救措施
急性銅中毒處理：脫離現(xiàn)場、對癥處理。口服中毒者立即用清水洗胃，或用牛奶、蛋清、豆?jié){等口服保護(hù)胃黏膜，也可用0.1%亞鐵氰化鉀分次服用，可生成不溶性亞鐵化銅，以減少銅的吸收，并用金屬解毒劑解毒。
預(yù)防措施
職業(yè)環(huán)境接觸銅煙或銅粉塵時，工作人員需佩戴防毒防塵面具，嚴(yán)格預(yù)防皮膚直接接觸銅化合物，克服勞動過程中的個人不良衛(wèi)生習(xí)慣，嚴(yán)禁在車間內(nèi)喝水、膳食、吸煙等另外，要預(yù)防含銅化合物的誤食發(fā)生。
儲存
保持干燥，避免與濕潤的空氣接觸，銅在含有二氧化碳的潮濕空氣中，銅表面會生成一層薄的堿式碳酸銅。
運(yùn)輸
避免與腐蝕物質(zhì)以及濕潤的空氣接觸，保持干燥。
產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)
中國頒布的《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值化學(xué)有害因素》(GBZ21-2007)中規(guī)定：工作場所空氣中銅塵與銅煙暴露的時間加權(quán)平均容許濃度分別為1.0mg/m3、0.2mg/m3，短時間接觸容許濃度分別為2.5mg/m3、0.6mg/m3，德國研究基金會（DFG）允許接觸限值0.1mg/m3。
參考資料 >
Copper | Cu | CID 23978 - PubChem./pubchem.2023-08-01