5. 黄銅鉱（銅鉱石）
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銅の最も豊富で経済的に重要な供給源は、化学式 CuFeS2 を持つ銅鉄硫化物鉱物である黄銅鉱です。銅は、その並外れた導電性、熱特性、可鍛性により、さまざまな冶金技術によって黄銅鉱から抽出され、エレクトロニクス分野で重要な役割を果たしています。銅は、大規模なデータ センターから携帯電話まで、あらゆる電気システムの基盤であるため、エレクトロニクスにおける銅の価値を過大評価することはできません。
黄銅鉱から電子機器に使用される高純度銅に至るまで、プロセスはさまざまな処理と精製の段階から構成されます。鉱石は採掘後に粉砕され、細かい粉末に加工されます。浮選後、この粉末は黄銅鉱を他の鉱物から分離します。その後、結果として得られた銅濃縮物は乾式冶金、つまり焙焼して硫黄を除去し、精錬して銅マットを生成し、粗銅に変換されます。約 98～99% の純度の粗銅は、ほとんどの電子機器用途に必要な 99.99% の純度を得るために電気分解されます。
エレクトロニクスの分野では、配線と回路が銅の主な用途です。銅の優れた電気伝導性により、電気信号をエネルギー損失なく効果的に伝送できます。プリント回路基板 (PCB) では、銅線とトレースがさまざまなコンポーネント間を電気が通過する経路を作成し、電子機器の動作を可能にします。銅はイーサネット ケーブルや USB コネクタなどのデータ伝送接続に広く使用されているため、高速デジタル通信の登場により、銅の重要性がさらに強調されています。
銅は熱伝導性に優れているため、電子機器の熱管理にも非常に役立ちます。電子部品がますます高性能かつ小型化されるにつれ、性能と寿命を維持するためには効果的な放熱が絶対に不可欠になります。コンピューターやその他の高性能電子機器のプロセッサ、グラフィック カード、その他の発熱部品から熱を逃がすために、銅製ヒートシンクと熱管理ソリューションが広く使用されています。
半導体製造において、銅はますます重要になっています。1990 年代後半から、集積回路の相互接続がアルミニウムから銅に切り替わったことで、マイクロプロセッサの小型化、高速化、エネルギー効率化が実現しました。銅は優れた電気伝導性とエレクトロマイグレーション耐性を備えているため、現代の半導体デバイスの極小接続ラインに最適です。
電子機器における銅の需要は、銅合金や複合材料の開発にも拍車をかけました。たとえば、ベリリウム銅合金は強度が高く、バネ性にも優れているため、電気コネクタやスイッチに使用されています。多くの電子機器用途では、銅被覆材（銅のコーティングを別の金属または基板に結合したもの）によって、銅の電気的特性と他の材料の機械的または経済的利点が組み合わされています。
世界のデジタル化とネットワーク化が進むにつれ、電子機器における銅の使用は増加し続けています。このため、銅のリサイクルを強化し、より効果的な抽出技術を開発する取り組みが活発化しているほか、銅の長期供給に関する疑問も生じています。電子廃棄物 (e-waste) のリサイクルは、需要を満たし、採掘による環境への影響を軽減する上で役立つ主要な銅源となっています。
5G ネットワーク、電気自動車、再生可能エネルギー システムなどの新しいテクノロジーが開発され続けるにつれて、電子機器における銅の需要は高まると予想されています。これは、黄銅鉱が重要な鉱物資源として依然として重要であることを強調しています。黄銅鉱から抽出される銅は、電子機器部門の発展に伴って依然として重要であり、より効果的な抽出技術、より優れた銅合金、銅の特別な性質を利用した創造的な用途など、次世代の電子機器とインフラストラクチャを実現する継続的な研究を推進しています。
