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铜

铜      矿

铜矿概述

铜是人类最早发现和使用的金属之一，紫红色，比重８.８９，溶点１０８３.４℃。

。

在电气工业、机械工业、化学工业、国防工业等部门具有广泛的用途。

 一、矿物原料特点

   铜是一种典型的亲硫元素，在自然界中主要形成硫化物，只有在强氧化条件下形成氧化物，在还原条件下可形壳上已发现铜矿物和含铜矿物约计２５０多种，主要是硫化物及其类似的化合物和铜的氧化物、自然铜以及铜的硫酸盐）％）。

   当前，我国选冶铜矿物原料主要是黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、孔雀石等。

按选冶技   １）适合选冶生产

二、矿石工业要求

   从铜矿石中提炼的铜金属，根据采、选、冶技术工艺水平，对铜矿物原料提出一定的工业要求，见表3.7.1。

表３.７.１铜矿石工业要求

当铜矿床的伴生组的含量要求时，则要求取样分析做出综合评价。

表３.７.２铜矿床伴生有益组分评价要求

对于铜品位低于５％的矿石要用选矿方法富集成铜精矿。

１９９７年国家颁布的有色金属行业

三级品Ｃｕ含量不小于２０％，杂质含量（不大于）：

Ａｓ０.３％，Ｐｂ＋Ｚｎ８％，ＭｇＯ４％，Ｂｉ０.３％。

四级品Ｃｕ含量不小于１３％，杂质含量（不大于）：

Ａｓ０.４％，Ｐｂ＋Ｚｎ１２％，ＭｇＯ５％，Ｂｉ０.５％。

   矿石品位制定不是一成不变的，应根据国家要求程度、市场需求状况和价格趋势以及资源保护，合理开发利用，矿床地质条件和采选冶技术水平等诸多因素综合考虑，制均品位由４％降到０.５５％。

近半个世纪以来，平均每年降低０.０２％～０.０３％。

我国铜矿开采品位，５０年代一般在３％以上，六七十年代已降到１％，８０年代界铜矿开采品位可能降到０.２５％，边界品位下降到０.１％时，则一些含铜高的岩石也就可能成为工业矿石了，从而使铜的储量大大增加。

三、矿业简史

   人类在远古时代就开始利用铜了。

最初利用自然铜，并将它锤打成小锤、小钉等。

稍后，又用退火和加工硬化工艺制做各种器物。

   中国是世：

“上有丹砂者，下有黄金；上有慈石者，下有铜、金；上有陵石者，下有铅锡赤铜；上有赭者，下有铁”。

说明我国劳动人民在认矿、找矿和采矿方面表现出卓越智慧采区１８处，竖井２５２条，井巷总长达８０００余m。

战国、西汉时采用框架支护法开采。

还有出土的各类工具上千件以及木炭、冶炼辅助原料、照明器具、生活用品、兵器等。

炼铜残炉已发掘了１０余座，时代为春秋或更早一些，炉膛面积约０.２m2，炉高约１.５m，具有现代鼓风炉的式样。

   湿法炼铜起源于我国铜乃６６０余万斤，胆铜１００余万斤”，即胆铜已占总铜量的１５％以上。

北宋哲宗时张潜写的《浸铜要略》一书是湿法炼铜的最早著作。

   总之，中国古代在找铜、采铜、炼铜等方面已达到很高的水平。

   近百年来，在新中   新中国成立后，我国铜矿业有了很快的发展。

首先，对铜矿资源进行了前所未提供了必要的地质资料。

接着，对河北寿王坟、山西中条山、甘肃白至１９８５年已建成大中型矿山１００多个，铜冶炼厂１６个，电解厂６４个，形成了采矿、选矿、冶炼、加工（简称采选冶加，下同）较完整的铜工业体系（简称铜业，下同）。

铜矿资源

一、资源状况

   中国铜矿经过大规模地质勘查工作，截至１９９６年底累计探明储量７３００万t（铜金属，下同），截1（图中矿产地编号见表3.7.3）。

表3.7.3中国铜矿主要产地一览表

二、地理分布

   中国铜矿分布广泛，在已查明的矿产地除天津以外的所有省、自治区、直辖市，均有不同程度的分布。

其中，江西、西藏和云南等３个省区的储量占全国铜矿储量的４７.１是华东区、西南区，两大行政区的储量占全国铜矿总储量的６０.９％，各大行政区的铜矿储量分布的比例：

华北区１１.４％、东北区６％、华东区３１.４％、中南区９.８％、西南区２９.５％、西北区１１.９％。

   从三大经济地带）划分：

东部沿海地带包括辽宁、河北、北京、天津、山东、江苏、上海、浙陕西、甘肃、宁夏、青海和新疆，西南地区的四川、贵州、云南和西藏，共９个省区。

三。

图3.7.1中国铜矿分布图

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三、资源特点

   中国铜矿资源从矿床规模、铜品位、矿床物质成分和地域分布、开采条件来看具有以下特点大型铜矿床的储量＞５０万t，中型矿床１０～５０万t，小型矿床＜１０万t。

超大型矿床，国内一般都按涂光炽的主张，将五倍于大型矿床储量的矿床称为超大型矿床。

按上述标准划分，铜矿储量大于２５０万t以上的矿床仅有江西德兴铜矿田（铜厂矿床５２４万t）、西藏玉龙铜矿床（６５０万t）、金川铜镍矿田（铜３４０万t）、东川铜矿田（５００万t，包括原有探获储量和近年新增未上表的储量）。

在探明的矿产地中，大型、超大型仅占３％，中型占９％，小型占８斑岩型铜矿床中，多数矿床共生钼，伴生金、银、铟、锗、铊、铼、镉、硒以及铂族元素；岩浆型铜镍硫化物矿床，铜镍共生，伴生钴、铂族、金、银、镓、锗、铊、硒、碲产出，并伴生金、银、硒、镉、铟、铊。

全国有色金属矿山副产品的硫精矿，８０％来自于铜矿山，铂族金属几乎全部取之于铜镍矿床。

不少铜矿山选厂还选出铅、锌、钨、钼、铁、硫等精矿产品。

   许多铜业公司、矿山企业通过综合评价、综合开发、综合利用，回收共伴生组分取得巨大经济效益：

   江西铜业公司所属矿山锑、铋、砷、钨、镍等。

仅就每年回收金、银及硫精矿产品的销售价值达２亿多元，约占全公司总销售收入的１５％，是公司获取利润的重要来源。

１９９５年德兴铜矿回收的金、银十分可观，其产值占该矿总产值的２０％以上。

   铜陵有色金属公司所属矿山共伴生矿产储量：

硫２０１４万t（矿石量）、铁１４７１万t（矿石量）、伴生金７８.１t、伴生银１１２３t以及若干量的钴、铋、镍、钼、镉、镓、锗、硒等。

该公司１９９５年生产铜精矿和铜金属的同时，综合回收硫精矿３１万t、铁精矿４４万t，从阳极泥中提炼的黄金、白银相当可观，从电解液和烟灰中回收、硫精矿、钨精矿，冶炼方面除生产铜系列产品外，还综合回收硫酸、金、银、氟硅酸钠、硫酸锌、硫酸铜、铅铋合金、精硒等１０余个产品。

１９９５年综等多种金属元素，其中含铜近万吨、银１０t以上，这些暂难回收利用的资源已完好地保存起来，以备将来利用。

   金川有色金属公司所属铜镍矿山拥有丰富铜镍钴铂资源。

铜镍共生并伴生金、银、硫、铂族金属和硒等稀散元素。

金川公司矿山、冶炼生产自１９６４年正式投产到１９９５年中型宝山、广东石、德兴矿田的铜厂矿床南山区和云南东川矿田的汤丹马柱硐矿区。

铜矿资源地质特征

一、矿床时空分布及成矿规律

   中国铜矿床时空分布及成矿规律有以下特征：

（一）成矿时代相对集中

   中国铜矿成矿时代虽然从太古宙至第三纪都有不同程度的分布，但主要集中于中生代，其次是中新元古代和新生代。

从探明的大中型矿床的储量在时代占有情况来看，据王之田（１９８８）统计的各时代铜矿储量比例：

太古宙０.６％，古元古代７.８％，中-新矿成矿作

（二）成矿空间分布相对集中

   从成矿环境来看，中国地处欧亚板块的东南部，东与太平洋板块相连，南与印度板块相接。

地层西昌-滇中、三江地区以及黑龙江嫩江和内蒙古东部地区等。

在这些成矿区带已探明的铜储量占全国铜总储量的８０％以上。

（三）主要铜矿类型的成矿环境

   从板块构造成矿环境来看，据王之田等人研究认为，斑岩型铜矿产于会聚板块边界，包括大陆边缘（含活动陆内古板边）和岛弧环境挤压弧系里，都与发生大幅度相对运动正负陆壳海西-印支期海相断裂拗陷带环境，并受中生代岩浆岩的活化改造富集；海相沉积（岩型铜镍矿，产于大陆边缘和增生褶皱带边缘深大断裂环境。

此外，陆相火山岩型铜（金）矿，产于活动大陆边缘火山带环境。

（四）中国铜矿成矿演化与中国地壳性质和大地构造发展有关

   中国陆壳是在几个皱带边缘和陆内断裂拗陷带边缘（王之田等，１９９４）。

由于中国地壳运动具有多旋回演化特点，沉积类型多样，构造-岩浆活动频繁，矿床形成后又经后期改造矿床，并伴生多种组分，导致中国铜矿单一矿床少，共生矿床多。

（五）中国铜矿两大成矿系列

   中国大型、超大型铜矿基本上可划分为两大成矿系列（裴荣富，１９９０）：

一是与构造-岩浆侵入作卡岩型铁-铜（金）矿床→斑岩型铜（钼、金）矿床→脉状铜矿床。

二是与火山喷发-沉积作用有关的火山岩型块状硫化物铜-锌矿床、铜-金矿床→沉积岩容矿铜（铅锌）矿床。

（六）小岩体成大矿

   中国铜矿，与岩浆岩有关的斑岩型铜（钼）矿、夕卡岩型铜矿以及镁铁质-超镁铁质岩型铜镍矿，基本上是与小岩体成矿有关。

斑岩型铜矿的成矿斑岩体主要以多期次高侵位的复式小斑山矿床的岩体出露面积１.５km２，湖北封山洞矿床的岩体出露面积０.７２km２，江西武山矿床的岩体出露面积０.６km２，云南个旧卡房新山铜锡矿床的岩体出露面积０.３２km２。

铜镍硫化物矿床的成矿岩体也很小。

据汤中立统计中国铜镍硫

矿石”。

其后，朱熙人（１９３５）也讨论过我国铜矿类型和分布，并提出长江中下游和云南为我国铜矿有希望的产地。

新中国成立后，对铜矿床的分类做了进一步地研究。

１９５３年，孟宪民、宋叔和等研究了我国铜矿的成矿地质条件、分布情况，提出普查勘探方向，并按工业类型将我国铜矿床分成斑岩铜矿型、黄铁矿型、层状交代矿床、接触交代矿床、多金属含铜矿床、石英含铜矿脉、铜镍矿床、含铜砂页岩、自然铜矿型、钛钒矿脉、铜钴矿层等类型。

１９５７年，谢家荣对中国铜矿床进行成因分类，划分为岩浆矿床、表生矿床、变质矿床等三大类，进而又分６类２２式。

１９５９年，郭文魁对我国铜矿工业类型及分布规律进行研究，并按各类型占有储量排列，提出中国铜矿工业类型划分为八大类：

层状铜矿（东川式）、细脉浸染型铜矿、接触交代夕卡岩型铜矿、黄铁矿型铜矿、脉状及复脉带铜矿、铜镍矿床、含铜砂页岩、安山玄武岩中之铜矿等，八大类中又按矿石

３５Ｍａ，马拉松多斑岩铜矿３３.２Ｍａ，多霞松多斑岩铜矿３０.９Ｍａ。

   （２）成矿岩石基本特征 多数矿床的成矿岩体以多期次高位侵位的复式小斑岩体为主。

与矿化有关的花岗质岩石主要为钙碱性系列，其次是碱钙性系列。

其中包括花岗闪长斑岩、二长花岗斑岩、花岗斑岩和其他花岗质岩石。

与矿化有关的花岗质岩石的化学成分以ＳｉＯ２６２％～６８％的成矿最佳。

岩石化学从中性→中酸性→酸性，相应的矿石建造为Ｃｕ（Ｆｅ）→Ｃｕ（Ａｕ）→Ｃｕ（Ｍｏ）→Ｃｕ（Ｓｎ），岩浆分异指数对应从６０％变为９２％。

   （３）围岩蚀变分早、中、晚期 早期蚀变包括钾硅酸盐交代岩、钾质角岩和部分镁-钙夕卡岩；中期蚀变包括绢英岩、黄铁绢英岩、青磐岩和湿夕卡岩；晚期蚀变包括中度-深度泥英岩、浊沸石-硫酸盐交代岩等。

   （４）次生作用不发育 次生富集作用，可使斑岩铜矿石品位得到进一步富集而成为具有重大经济意义的富矿。

次生富集带多数是形成高品位的辉铜矿矿层，开采经济价值巨大。

然而，中国斑岩型铜矿多数矿床未能形成厚大的次生富集带，可谓先天不足，因而多数矿床是大型贫矿，铜品位一般在０.５％左右。

   2.夕卡岩型铜矿

   中国夕卡岩型铜矿与国外大不相同，其储量国外夕卡岩型铜矿占的比例很小，而中国却占较大的比例，现已探明夕卡岩型铜矿储量占全国铜矿储量的３０％，成为我国铜业矿物原料重要来源之一，仅次于斑岩型铜矿，而且以富矿为主，并共伴生铁、铅、锌、钨、钼、锡、金、银以及稀散元素等，颇有综合利用价值。

其特点：

（1）时空分布与斑岩铜（钼）矿相似 夕卡岩型铜矿的成岩成矿时代，主要为燕山期和喜马拉雅期，其次是印支期、海西期。

矿化集中于１７０～１１０Ｍａ，其次为１１０～７０Ｍａ。

矿床空间分布，主要产于中国东部活化拗陷带，并常与中生代断陷盆地伴随而分布。

大型夕卡岩型铜矿主要分布于下扬子拗陷带的湖北铁

新生代滨太平洋陆相火山岩地热水活动区。

现今勘查、开采的陆相火山岩型铜矿有以下几种情况：

   产于镁铁质火山岩的峨眉山玄武岩中的铜矿虽然矿点（或小型矿床）不少，但至今尚未发现大中型矿床，只有二峨山龙门铜矿已由地方开采。

该矿床产于二叠纪峨眉山玄武岩喷发的间隙期，矿体呈透镜状，在玄武岩和杂色砂岩中呈夹层。

   产于中性长英质火山岩中铜矿，目前已发现并勘查的有宁芜火山盆地的娘娘山、大平山及庐枞火山岩盆地的井边、石门庵、毛狗笼等。

其中娘娘山铜金矿床产于破火山口周围的裂隙中，容矿岩石为碱性粗面岩、熔结角砾岩和黝方石响岩等，主矿体呈大脉和雁行排列的复脉群，铜、金、银品位高，均为富矿。

   与中酸性火山岩有关的铜矿，有产于会昌-上杭火山岩盆地的紫金山、五子骑龙等铜金矿床。

紫金山大型铜金矿床，容矿岩石为燕山早期花岗岩、燕山晚期英安玢岩及火山隐爆角砾岩等。

矿体和热液角砾岩主要受北西向密集裂隙带和网脉裂隙带控制。

水热爆发角砾岩、石英-明矾石化和石英-迪开石化的广泛发育构成这类矿床的显著特点。

蚀变岩具有分带性，即由上而下分别为硅化→石英-明矾石化→石英-迪开石化→石英-绢云母化。

矿化分带：

上部为金银矿化带，下部为铜铅锌矿化

其中可供利用的储量６０.６万t。

矿床平均品位：

铜厂，铜０.４６％、钼０.０１％；富家坞，铜０.５％、钼０.０３％；朱砂红，铜０.４２％、钼０.０１％。

三个矿床都伴生金、银、铼、硒、碲、硫等有益组分，颇有综合利用价值。

１.矿床发现、勘查、开发简史

德兴铜厂矿区开发历史悠久，据史料记载唐宋年间已进行采冶直至元、明、清朝。

在朱砂红一带至今还可见到冶炼炉渣。

新中国成立前，江西地质调查所夏湘蓉、刘辉泗于１９３９年秋曾来德兴调查地质及矿产，著有《德兴县矿产志》，述及铜厂的黄铁矿，并指出朱砂红及其附近地带，曾开采过黄铁矿。

新中国成立后，１９５４～１９５９年先后由地质部中南地质局四○九队、四二○队对铜厂、朱砂红矿区进行普查勘探。

１９５６年在铜厂做地质评价工作时，发现铜矿体除赋存于千枚岩与花岗闪长斑岩接触带外，还见局部斑岩体内有铜矿化。

经研究确认铜厂铜矿为斑岩型铜矿床。

随后，１９５６年７月转入大规模地质勘探工作，投入钻探８万余米。

１９５９年１１月由铜矿普查勘探大队提交了《江西德兴矿区最终储量报告（包括朱砂红铜矿区）》，探明铜储量３６３万t，并对铜厂矿床围岩蚀变及其分布做了深入研究，属于世界斑岩铜矿研究的较早成果之一，对指导矿区勘探和外围普查找矿起到了重要作用。

７０年代，为国家在江西建设大型铜矿生产基地，由江西省地质局组织地质、物探、钻探和科研、测试等优势技术力量，于１９７５年对铜厂、朱砂红两矿区进行大规模的地质工作会战，开动了钻机１１台做了大量的地质勘探工作，于１９７８年５月提交了《江西省德兴县铜厂矿区铜矿补充勘探地质报告书》，新增铜储量１９６万t并对硫、钼、金、银、铼等伴生矿产做了详细研究和评价，均达到大型矿床规模，提高了矿床综合利用价值。

１９８２年提交了《江西省德兴县朱砂红矿区铜矿详细普查地质报告》，探获储量１

岩；7.钾化、硅化花岗闪长斑岩；8.钾化带；9.绢云母化带；１0.青磐岩化带；１1.矿体；①据黑龙江地质四队，１９７６

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（2）含矿岩体 区内岩浆岩发育，东北部出露海西斜长花岗岩体，而与成矿关系密切的是多宝山花岗闪长岩复式岩体（钾氩法测年２９２Ｍａ），在矿床中部见有斜（更）长花岗岩小岩体切穿了花岗闪长岩和矿带（钾氩法测年２５４Ｍａ），因而成岩成矿时代应属海西中期。

矿床与花岗闪长斑岩在空间具一定的联系，矿床形成与花岗闪长斑岩具有密切的成因关系（图3.7.4）。

（３）围岩蚀变 矿床围岩蚀变发育，空间上呈环带状分布，蚀变中心为硅化斑岩，向外依次为似椭圆环状的钾长石化带、黑云母化带、绢云母化带和青磐岩化带（图3.7.4）。

１）硅化

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（六）甘肃白银厂铜多金属矿田

白银厂铜多金属矿田位于甘肃省白银市境内。

矿田由折腰山、火焰山、铜厂沟、小铁山和四个圈等铜矿和多金属矿区所组成，总面积约２５km２。

累计探明储量：

铜１３１.４万t、铅４０.４万t、锌８０.８万t、硫１６３６万t、黄铁矿矿石量３７９.５万t以及伴生金、银、镉、铟、铊、硒等可观储量，是我国大型铜和多金属矿田之一，是白银有色金属公司的主要矿产基地。

１.矿床发现、勘查、开发简史

白银厂矿山开采历史悠久，在折腰山、火焰山矿区迄今还可随处见到炼金、银的碎块瓦钵等物。

据史料记载可追溯到唐朝或更早。

新中国成立前，１９３７～１９４７年先后来此调查矿产的有霍世诚（１９３７）、陈贲（１９４０）、王之玺（１９４０）、甘肃省矿产测勘总队（１９４１～１９４３）、梁文郁、刘隆、刘增乾（１９４４）、宋叔和、徐昌沛（１９４６）。

（5）矿石类型和矿床平均品位 矿石类型按矿物组成，可分为块状含铜黄铁矿矿石、块状铜铅锌矿石、块状铅锌矿石、块状黄铁矿及浸染状铜矿石、浸染状铜铅锌矿石、浸染状铅锌矿石等。

按氧化程度分为氧化、次生和原生带三种自然类型的矿石。

矿区平均品位，见表3.7.6。

（6）矿床类型 现普遍将白银厂矿田划归为与火山岩有关的海相火山岩型块状硫化物矿床。

表３.７.6白银厂矿田各矿区平均品位

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（七）福建紫金山铜金矿床

紫金山铜金矿床是８０年代在我国东部陆相火山岩区勘查的一个大型铜金矿床，位于福建省上杭县城北１５km处。

矿田范围４０km２，由紫金山、中寮、龙江亭等矿区及二庙沟、新屋下等矿化异常点组成。

紫金山矿区位于矿田中部，面积约４.３７km２。

现已在该矿区北西矿段经详查探获铜矿储量１０８.７万t，铜平均１.０９％，共生金矿已达到中型规模，金平均品位４.６９g／t，并伴生银、硫铁

成。

复式岩体主体为燕山早期侵入体，由似斑状中粗粒二长花岗岩（１４３Ｍａ）、中粒二长花岗岩（１５７Ｍａ）和细粒花岗岩组成。

燕山晚期岩体为花岗闪长岩类（１０２.２Ｍａ），主要分布于北东部，呈小岩株、岩枝和岩脉产出。

   矿区火山活动强烈，已发现有紫金山、二庙沟和赤水三个火山机构（图3.7.8）。

火山机构受北东和北西向断裂交汇结点控制。

矿区中部紫金山主峰东南侧火山机构即位于北东向小金沟断裂和北西向紫金山断裂带的交汇部位。

火山机构北西和南东侧发育大量的脉状次英安玢岩和隐爆角砾岩，形成长１８００m、宽８００m的次英安玢岩-角砾岩带，总体呈北西－南东走向，倾向北东，倾角中等至缓。

与矿区主要铜金矿化带分布基本一致，控制了铜金矿带的展布。

次英安玢岩和隐爆角砾岩相对集中发育地段是铜金矿化主要地段。

矿体多为脉状产出。

（3）围岩蚀变 矿区热液蚀变强烈，达数平方公里，垂深可达千米，具有“面型”和“线型”多期蚀变叠加特点，呈现硅化、迪开石化、明矾石化、绢云母化和黄铁矿化等一套低温热液蚀变类型。

垂直分带较明显，深部主要为石英-绢云母带，中部为石

滥泥坪、白锡腊、新塘等铜矿床进行勘探。

年末，累计探明铜储量达２１０余万t。

至此，东川铜矿田于５０年代的大规模地质勘探工作基本结束。

东川铜矿进行大规模建设，始于１９５８年。

先由原苏联，后由北京有色冶金设计院进行采选设计。

因民、滥泥坪采选厂于１９６０年先后投产。

落雪、汤丹马柱峒也分别于１９７０年和１９７７年投产。

目前，这四个矿山仍在持续生产。

从１９７９年开始年产铜精矿已连续稳定在１.５万t以上。

１９９６年年产铜精矿达到１.７５万t。

近年来采选规模不断扩大，“八五”期间上汤丹铜矿改扩建项目，一期规模为年产铜精矿１万t，全部建成后年产铜精矿２万t。

７０年代以来西南有色地勘局三一四队等又找到并勘探了一些中小型富铜矿。

如老背冲、萝卜地、小溜口、大英稠、水库山、穿天破、大水沟等铜矿区，特别是原认为小型稀矿山铜铁矿床的找矿取得突破性的进展。

１９９０年施工一个钻孔打到４２m厚大高品位铜矿体，经矿床地质研究，认为属于奥林匹克坝型火山沉积喷流含铜赤（磁）铁矿床，简称“稀矿山式”，资源潜力，找矿前景十分可观。

近年来，在东川矿田南北矿带（北部落雪-因民，南部新塘-汤丹-滥泥坪）和因民组、落雪组两个主要含矿层及生产矿山周边和深部继续开展大比例尺成矿预测和勘查，为东川铜矿可持续生产提供可靠资源保证。

２.矿田地质特征

的露天矿是江西德兴铜矿的铜厂矿床南山区，70年代已形成日产矿石1万t的规模，1989年已扩大成日产矿石能力3万t，第三期建设继续扩大开采能力，并建设北山采区。

2000年将开发德兴矿田的另一个大型矿床富家坞矿区，届时德兴矿田将成为世界超大型露天铜矿之一。

目前南山露天采场，采用汽车运输，横向采剥法。

此外，露天开