ЦВЕТНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ
Цветная металлургия, одна из составных частей тяжелой промышленности, специализируется на добыче, обогащении, металлургическом переделе руд цветных, благородных и редких металлов, а также на добыче алмазов. В ее состав входят отрасли медная, свинцово-цинковая, никель-кобальтовая, алюминиевая, титаномагниевая, вольфрамомолибденовая, благородных металлов, твердых сплавов, редких металлов и др.
Российская Федерация обладает мощной цветной металлургией, главная отличительная черта которой - развитие на основе использования собственных больших и разнообразных ресурсов. Обеспеченность подотраслей цветной металлургии сырьем: по бокситам - более 100 лет, меди - 85, свинцу и цинку - около 100, олову - 55, никелю -70, вольфраму - 58, молибдену - около 130 лет (табл. 3.2).
Доля отрасли в общем объеме производства России в 1995 г. составила 7,9%, а в мировом производстве цветных металлов - 9%, в том числе по алюминию - 14% (США - 17%), никелю - 23% (Япония - 14%, Канада - 13%). Падение промышленного производства в цветной металлургии во всем мире с 1990 по 1996 гг. достигло 19%, в то время как по России в целом - 54%; 34% производства отрасли обеспечивает алюминиевая промышленность и 25% - никель-кобальтовая.
В России производится свыше 70 разнообразных металлов и элементов. Цветная металлургия России - это 47 горнодобывающих предприятий, из которых 22 относятся к алюминиевой промышленности.
Таблица 3.2
Доля экономических районов Российской Федерации в производстве продукции черной и цветной металлургии, 1995 г. (в %)
| Экономические районы и территории | Черная металлургия | Цветная металлургия | ||||
| Производство | ||||||
| железной руды | чугуна | стали | проката | Стальных труб | ||
| Северный | 19,5 | 15,5 | 12,7 | 16,9 | - | 7,1 |
| Республика Карелия | 0,4 | |||||
| Мурманская область | 6,7 | |||||
| Северо-Западный | - | - | 1,4 | 1,3 | 3,2 | 2,0 |
| г. Санкт-Петербург | 0,7 | |||||
| Ленинградская область | 1,2 | |||||
| Центральный | - | 3,8 | 1,5 | 1,0 | 1,2 | 4,5 |
| Владимирская область | 0,7 | |||||
| г. Москва | 1,3 | |||||
| Московская область | 1,6 | |||||
| Орловская область | 0,3 | |||||
| Рязанская область | 0,4 | |||||
| Смоленская область | 0,1 | |||||
| Тульская область | 0,1 | |||||
| Волго-Вятский | - | - | 2,1 | 1,9 | 13,8 | 0,3 |
| Кировская область | 0,3 | |||||
| Центрально-Черноземный Поволжский | 43,0 | 17,3 | 12,5 | 11,6 | - | 0,0 |
| - | - | 3,5 | 2,1 | 14,8 | 3,3 | |
| Волгоградская область | 1,2 | |||||
| Самарская область | 2,1 | |||||
| Северо-Кавказский | - | - | 1,5 | 0,8 | 12,7 | 1,8 |
| Кабардино-Балкарская Республика | 0,2 | |||||
| Карачаево-Черкесская Республика | 0,1 | |||||
| Республика Северная | 0,4 | |||||
| Осетия - Алания | ||||||
| Ростовская область | 1,1 | |||||
| Уральский | 20,5 | 46,0 | 47,6 | 46,8 | 50,0 | 19,1 |
| Республика Башкортостан | 0,9 | |||||
| Оренбургская область | 1,9 | |||||
| Пермская область | 1,8 | |||||
| Свердловская область | 12,3 | |||||
| Челябинская область | 2,2 | |||||
| Западно-Сибирский | 4,2 | 17,4 | 14,4 | 14,8 | 4,4 | 3,3 |
| Кемеровская область | 2,6 | |||||
| Новосибирская область | 0,6 | |||||
| Восточно-Сибирский | 12,6 | - | 0,8 | 0,8 | - | 37,7 |
| Республика Бурятия | 0,5 | |||||
| Республика Тува | 0,1 | |||||
| Республика Хакасия | 3,5 | |||||
| Красноярский край | 24,7 | |||||
| Иркутская область | 7,1 | |||||
| Читинская область | 1,8 | |||||
| Дальневосточный | - | - | 1,8 | 2,2 | - | 20,7 |
| Республика Саха (Якутия) | 13,7 | |||||
| Чукотский АО | 0,7 | |||||
| Приморский край | 0,7 | |||||
| Хабаровский край | 1,4 | |||||
| Амурская область | 1,1 | |||||
| Магаданская область | 2,9 |
Цветная металлургия вследствие своей экспортной направленности за последние годы испытала меньшее падение производства, чем отрасли, работающие на внутренний рынок. Здесь более высокая по сравнению с другими отраслями тяжелой промышленности заработная плата. Но себестоимость продукции в значительной степени зависит от изменения тарифов на электроэнергию, так как производство отличается высокой энергоемкостью.
Цветная металлургия имеет свою специфику.
1. Отрасль отличается очень высокой концентрацией производства. Предприятия-монополисты составляют 12% от общего числа предприятий. В 1994 г. три крупнейших завода давали 1/3 общего объема продукции отрасли, а восемь крупнейших - 50%. Возглавляет этот список АО «Норильский никель», который выпускает свыше 40% металлов платиновой группы, перерабатывает свыше 70% российской меди и контролирует около 35% мировых запасов никеля.
2. Это экологически вредное производство. По степени загрязнения атмосферы, водных источников и почвы цветная металлургия превосходит все другие отрасли, имеющие в составе горнодобывающую промышленность. Очень тяжелая экологическая ситуация сложилась в Норильске, на Кольском полуострове, на территории Карабашского медеплавильного комбината на Южном Урале.
3. На предприятиях цветной металлургии самые большие расходы, связанные с потреблением топлива и транспортными перевозками. Причем за последние годы из-за роста цен на ресурсы и транспорт, жесткой валютной политики государства, огромных налогов доля расходов на топливо и энергию увеличилась с 16 до 40%, а доля транспортных расходов возросла с 6 до 20%.
В связи с разнообразием используемого сырья и широким применением цветных металлов в современной промышленности цветная металлургия характеризуется сложной структурой. Технологический процесс получения металла из руды делится на добычу и обогащение исходного сырья, металлургический передел и обработку цветных металлов. Своеобразие ресурсной базы заключается в крайне низком содержании извлекаемого металла в исходной руде. Например, медь в рудах составляет 1 - 5%, свинцово-цинковые руды содержат свинца 1,6 - 5,5%, цинка - 4 - 6%, меди - до 1 %. Поэтому отрасль очень чутко реагирует на достижения научно-технического прогресса, позволяющие производить высокотранспортабельные обогащенные концентраты с содержанием металла 35 - 70%. И только в таком виде руды цветных металлов поступают в металлургический передел.
В связи с тем, что в цветной металлургии приходится извлекать намного больше, чем в черной металлургии, горных пород на единицу готовой продукции, и из-за значительной фондоемкости процесса добычи и обогащения, осуществляемого в районах добычи, существенное значение придается открытому способу разработок месторождений руд цветных металлов (более 2/3 всех месторождений). Получение дорогостоящих концентратов руд цветных металлов дает возможность транспортировать их на большие расстояния и тем самым территориально разобщить процессы добычи, обогащения и непосредственно металлургический передел.
Особенность технологического процесса получения цветных металлов состоит в том, что металлургический передел - энергоемкий процесс, требующий иногда до десятков тысяч киловатт-часов на 1 т готовой продукции, поэтому он размещается в районах дешевого сырья и топлива, что также становится одной из причин территориального разрыва стадий производства.
Руды цветных металлов обладают многокомпонентным составом. Например, полиметаллические руды кроме свинца и цинка содержат медь, кадмий, селен, висмут, золото, серебро и др. Причем многие «спутники» по ценности значительно превосходят основные компоненты и иногда не образуют самостоятельных месторождений. Следовательно, в цветной металлургии велико значение комплексного использования сырья и производственного внутриотраслевого комбинирования.
Большинство месторождений руд цветных металлов отличается сложными горно-геологическими условиями разработки, суровыми природно-географическими условиями районов расположения. Качество руд (кроме медных и никелевых) характеризуется более низкими показателями по сравнению с зарубежными аналогами. Согласно данным Мингеологии и Роскомнедр, в России экономически нецелесообразно разрабатывать от 30 до 70% разведанных запасов.
В 90-е гг. состояние сырьевой базы цветной металлургии резко ухудшилось по следующим причинам:
1) выбывающие мощности по добыче руды не компенсируются вводом новых;
2) длительность эксплуатации многих крупных месторождений привела к истощению запасов руд;
3) объемы геологоразведочных работ уменьшились в 6 раз;
4) объем добычи руд цветных металлов снизился с 80 до 50 млн. т. Комплексное использование сырья и утилизация промышленных
отходов приводят к возникновению вокруг предприятий цветной металлургии целых комплексов: при производстве свинца и цинка выделяется сернистный газ, используемый для выпуска минеральных удобрений (цветная металлургия и основная химия), при переработке нефелинов получают соду, поташ, цемент в качестве готовой продукции (цветная металлургия, основная химия и промышленность строительных материалов).
Отличительной особенностью процессов добычи и обогащения руд, а также выплавки некоторых металлов является их водоемкость (15 - 20 куб. м на 1 т медно-никелевых руд и т. п.). Поэтому предприятия цветной металлургии должны быть обеспечены достаточно надежными источниками водоснабжения. Основные факторы размещения цветной металлургии (топливо-, материале- и водоемкость) по-разному воздействуют на территориальную организацию отраслей и даже стадий внутри одного технологического процесса.
Алюминиевая промышленность выпускает легкий цветной металл. В качестве сырья она использует бокситы, месторождения которых находятся на Северо-Западе (Бокситогорск), Севере (пока еще слабо освоенные крупнейшие месторождения Среднего Тимана в Республике Коми), Урале (Северо-Уральское, Каменск-Уральское), в Восточной Сибири (Нижне-Ангарское), а также нефелины, месторождения которых расположены на Севере (Хибинское), в Западной Сибири (Кия-Шалтырское). Ежегодно для алюминиевой промышленности поставляется по импорту 3 млн. т глинозема из бокситов, что свидетельствует о дефиците высококачественного алюминиевого сырья. В то же время в России есть огромные запасы нефелинов, но производство из них глинозема связано с большими затратами энергоресурсов.
Технологический процесс получения алюминия состоит из следующих основных стадий: добыча и обогащение сырья, производство полупродукта глинозема, выпуск металлического алюминия. На каждую из стадий технологического процесса оказывают влияние различные факторы размещения. Добыча и обогащение сырья, а также производство глинозема как материалоемкие процессы тяготеют к источникам сырья. При изготовлении металлического алюминия расходуется большое количество электроэнергии, поэтому его производство тяготеет к источникам массовой и дешевой энергии, среди которых первостепенную роль играют мощные ГЭС.
Производство глинозема и получение металлического алюминия территориально могут совпадать (Волхов, Краснотурьинск). Большую часть глинозема производят в европейской части страны: в Бокситогорске - на основе тихвинских бокситов, в Волхове и Пикалеве - на Хибинских нефелинах, в Краснотурьинске и Каменск-Уральском используют северо-уральские бокситы. В 1995 г. введены новые мощности по добыче бокситов в АО «Севуралбокситруда» в Свердловской области. В восточных районах производство глинозема представлено в Ачинске на основе кия-шалтырских нефелинов.
Производство металлического алюминия сосредоточено вблизи мощных ГЭС либо крупных энергетических установок на дешевом топливе (Волгоград, Волхов, Кандалакша, Надвойцы, Братск, дающий 6% мирового производства алюминия, Иркутск, Шелехов, Красноярск), так как транспортировать глинозем намного дешевле, чем передавать электроэнергию или топливо в районы производства дешевого глинозема. В Сибири формируются новые центры алюминиевой промышленности в Ачинско-Красноярском регионе.
Медная промышленность - одна из старейших отраслей цветной металлургии в нашей стране. Ее развитие началось еще в XVIII в. на Урале. Медь долгое время оставалась одним из самых потребляемых цветных металлов. Современная технология медной промышленности основывается на трех стадиях: добыча и обогащение руд, выплавка черновой меди, выплавка рафинированной меди. Медная промышленность из-за низкого содержания металла в руде сохранилась в основном в районах добычи, т. е. в Уральском экономическом районе. Здесь разрабатываются руды Гайского и Блявинского (Оренбургская область), Красноуральского и Ревдинского (Свердловская область), Сибайского, Подольского и Юбилейного (Республика Башкортостан) месторождений. Сырьем для медной промышленности могут служить также медно-никелевые и полиметаллические руды. На Урале металлургический передел значительно превосходит добычу и обогащение. Поскольку своих ресурсов не хватает, здесь используют привозные концентраты (из Казахстана, с Кольского полуострова) с содержанием металла 30 - 40%. Здесь существует около 10 медеплавильных и рафинирующих заводов. Черновая медь производится на Красноуральском, Кировоградском, Среднеуральском, Медногорском и других предприятиях. Рафинирование меди происходит на специализированных Верхнепышминском и Кыштымском заводах.
В других районах страны также существуют предприятия по производству меди: в Северном районе (Мончегорск), в Восточной Сибири (Норильский комбинат - медно-никелевые руды Норильского, Талнахского, Октябрьского месторождений, полиметаллические - Нерчинского и др.). На севере Читинской области завершена разведка и ведется подготовка к началу промышленного освоения третьего в мире по разведанным запасам Удоканского месторождения медных руд (свыше 1,2 млрд. т руды). Ряд предприятий по рафинированию и прокату меди возник вне районов получения черновой меди (Москва), здесь огромное значение приобрело вторичное использование меди (медного лома).
Свинцово-цинковая промышленность базируется на использовании разных по составу полиметаллических руд. Особенность их переработки заключается в добыче, обогащении, выделении рудных минералов, получении разными методами металлов, рафинировании. Свинец и цинк широко применяются в различных сферах человеческой деятельности. Цинк, обладая антикоррозионными свойствами, используется для оцинкования железного листа, телеграфных проводов, труб различного назначения, входит в состав некоторых фармацевтических препаратов. Свинец необходим для изготовления кислотоупорной аппаратуры, различных труб и сосудов для химической промышленности и т. п., кроме того, свинец хорошо поглощает рентгеновские и ядерные излучения.
Территориальная организация свинцово-цинковой промышленности отличается от медной тем, что не всегда и не везде свинец и цинк в чистом виде получают одновременно, т. е. для отрасли характерен территориальный разрыв отдельных стадий технологического процесса. Это становится возможным при получении концентратов руд с содержанием металла 60 - 70%, что делает выгодным их транспортировку на большие расстояния. Для получения металлического свинца требуется относительно небольшое количество топлива по сравнению с цинковым переделом. Однако в целом свинцово-цинковая промышленность тяготеет к месторождениям полиметаллических руд, которые находятся на Северном Кавказе (Садон), в Западной Сибири (Салаир), Восточной Сибири (Нерчинский Завод, Хапчеранга, Горевское), на Дальнем Востоке (Дальнегорск). На Урале цинк содержится в медных рудах. Полный металлургический передел представлен во Владикавказе (Северный Кавказ), в Челябинске осуществляется производство металлического цинка из привозных концентратов, а в Среднеуральске выпускаются цинковые концентраты; в Белово (Западная Сибирь) получают свинцовый концентрат и выплавляют цинк, в Нерчинске (Восточная Сибирь) производят свинцовые и цинковые концентраты. Дефицит потребляемого в России свинца покрывается поставками из Казахстана.
Никель-кобальтовая промышленность тесно связана с источниками сырья из-за низкого содержания металлов в рудах (0,3% никеля и 0,2% кобальта в сульфидных рудах), сложности их переработки, большого расхода топлива, многостадийное™ процесса и необходимости комплексного использования сырья. На территории Российской Федерации разрабатываются руды двух типов: сульфидные медно-никелевые - Мончегорск, Печенга-Никель (Кольский полуостров), Талнахское месторождение (Норильск); окисленные никелевые руды - Режское, Уфалейское, Орское (Урал).
Крупнейшие предприятия этой отрасли - Норильский комбинат полного цикла, производящий никель, кобальт, медь, редкие металлы, заводы в Никеле и Заполярном, добывающие и обогащающие руду, комбинат «Североникель» (Мончегорск), выпускающий никель, кобальт, платину, медь.
Титано-магниевая промышленность - относительно новая отрасль цветной металлургии. Магниевое сырье широко распространено на Урале, Кольском полуострове, в Западной Сибири. Получение титана и магния отличается большой электроемкостью. Если заводы по производству магния первоначально возникли у источников сырья (Березниковский и Соликамский заводы на Урале), то предприятия по производству титана строились в местах дешевой энергии, они работают на привозном сырье и концентратах. В перспективе в составе Тимано-Печорского ТПК намечено создать титаномагниевую промышленность.
Оловянная промышленность отличается территориальной разобщенностью стадий технологического процесса. Металлургический передел не связан с месторождениями руды, а ориентируется на районы потребления или размещается по пути следования концентратов (Новосибирск, Урал). Месторождения руд представлены в Читинской области (Шерловая Гора), но особенно широко они распространены на территории Дальнего Востока (Эсе-Хайя, Певек, Кавалерово, Солнечное, Кульдур, Депутатское, Ягодное, особенно крупные - Правоурминское и Соболиное в Хабаровском крае, Одинокое - в Якутии и др.). Здесь производят высокотранспортабельные концентраты и отправляют их к местам производства металлического олова. Однако в первой половине 90-х гг. закрылись или прекратили производство семь из одиннадцати горнодобывающих предприятий оловянных концентратов, а остальные (кроме Солнечного в Хабаровском крае, на котором в 1995 г. введены новые мощности) резко снизили объем производства. Выпуск олова в 1994 г. снизился вдвое по сравнению с 1990 г.
Цветные металлы и их сплавы обрабатываются в районах потребления. Здесь же происходит и переработка вторичного сырья.
К числу регионов с наиболее благополучным положением цветной металлургии относятся Красноярский край, Челябинская область, где объем производства цветных металлов (особенно меди, цинка и никеля) увеличился на 13%, и Мурманская область (рост на 7%), где на цветную металлургию приходится около 2/5 промышленной продукции.
Крупнейшие центры цветной металлургии в России в основном находятся на Урале и в Сибири. В первую очередь это связано с местом добычи сырья и с трудностями при их обработки. Ведь нужно переработать 100 тонн руды, чтобы добыть 1 тонну меди. В среднем, содержание ценных цветных металлов в породе содержится от сотых долей и до 12%. Это и делает металлы «цветными» и дорогими.Некоторые месторождения обустроены предприятиями, которые позволяют проводить полный цикл работ, от добычи, до готового материала и изделий из металла. Но всё это требует определённых условий. Необходима вода, электроэнергия, само сырьё и транспортная доступность.
Комбинированные предприятия несколько удешевляют добычу цветных металлов. Ведь часто при добыче свинца и цинка, порода содержит серебро, никель, или вольфрам.
Крупные центры цветной металлургии в России, города:
Урал является центром цветной металлургии. Хотя собственные месторождения меди практически истощены, и сырьё завозится из Казахстана, но предприятия по переработке по-прежнему лидируют. На Урале основными и крупнейшими считаются месторождения:Свердловская область
Челябинская область
- Красноуральское
- Кировоградское
- Ревдинское
- Орское
- Режское
Оренбургская областьВосточная Сибирь
- Карабаш
- Кыштым
- Верхний Уфалей
Всего выделяется 14 отраслей, которые связаны с добычей и обработкой более 70 видов цветных металлов, но все они привязаны к источникам энергии. Несмотря на то, что Россия занимает лидирующую позицию по разведанным запасам цветных металлов, по добыче мы лишь на 12 месте.
- Братск
- Норильск
- Мончегорск
- Шелехов
- Саянск
- Красноярск
Политика государства (не только в России) в целях экономии собственных запасов цветных металлов, осуществляют закупку сырья у других стран, а так же вторичную обработку лома цветных металлов. Таким образом, перерабатывающие предприятия не всегда привязаны собственно к месторождениям и расположены в более удобных для транспорта местностях. Даже в Подмосковье (г. Подольск) работают несколько химико-металлургических заводов и лабораторий.
Комбинирование цветной металлургии с химической промышленностью даёт свои результаты. Для добычи некоторых редкоземельных металлов не выгодно разрабатывать отдельные месторождения, но большинство из них содержится и в медно-никелевых, или цинково-свинцовых породах. И нужно лишь извлечь эти крупицы, при помощи более тщательной очистки.
Редкоземельные металлы, а это ниобий, тантал, европий, неодим и другие, добываются в Мурманской области и республике Саха (Якутия)
По добыче золота лидируют:
Заводы и фабрики обеспечивают работой население, но сами промышленные города Сибири выглядят печально. Туда едут на заработки, так как на металлургических комбинатах зарплата на уровне нефтегазового комплекса. Но, мне кажется, что жить там очень сложно. Экологическая обстановка в городах достаточно сложная, и предприятия необходимо модернизировать. А это затраты и остановка предприятия, на время обновления.
- Саха (Якутия),
- Хабаровский край
- Магаданская обл.
- Амурская обл.
- Камчатская обл.
- Корякский АО
- Чукотский АО
Никто всерьёз этим не занимается, и не будет заниматься. Ведь важно лишь, что мы почти впереди планеты всей. Мы богаты и щедры, земля наша неистощима, а люди выносливы и сильны.
В России производит 40% мирового никеля, 20% – алюминия. 70% металлов экспортируется. Благодаря этому, данная отрасль является важным сектором государственной экономики и .
Цветная металлургия включает добычу руд, их обогащение, производства прокатов и сплавов. Основные металлы: алюминий, золото, медь, серебро, вольфрам, платина, титан, ртуть, кобальт, никель и др.
Основные районы производства: Уральский, Северный, Западно-Сибирский, Восточно-Сибирский районы.
Сырьевая база производства имеет слудющие особенности:
- низкое содержание металла в руде. Например, для получения 1 т меди необходимо переработать 100 т медной руды;
- большая энергоемкость и топливоемкость процесса обработки сырьевого ресурса. Так для производства 1 т продукции нужно потратить от 10% до 65% от общих затрат на энергию и топливо. Поэтому заводы стараются размещать там, где большое количество электроэнергии;
- многокомпонентность сырья. Например, только в одних уральских колчеданах содержится 30 разных элементов: золото, серебро, железо, медь и др.
Центры и отрасли цветной металлургии России
Остановимся на наиболее важных отраслях российской цветной металлургии:
1) Алюминий. Качества данного металла широко известны. Его используют в самолетах, машиностроении, строительстве. Симулин, дюралюминий (сплавы алюминия) сравниваются с высокосортными сталями по механическим свойствам.
Главные центры производства сосредоточены в Красноярске, Новокузнецке, Иркутске, Ачинске, Каменске-Уральском. Они размещены в основном около гидроэлектростанций.
Основные производственные мощности данной отрасли принадлежат «Объединенной компании Российского алюминия» (ОК РУСАЛ) – крупнейшей в мире алюминиевой корпорации.
2) Никель. Тут практически всё монополизировано горно-металлургической компанией «Норильский никель». Она производит 85% никеля в России и 20% в мире. Его отечественный ближайший конкурент Южуралникель создает в 20 раз меньше продукции.
3) Медь. Её используют в электротехнической промышленности, машиностроении и для изготовления сплавов. Для производства меди используют в основном уральские колчеданы.
Его крупнейшие месторождения: Ревдинское, Красноуральское, Сибайское и др. На Урале сосредоточены заводы по производству меди. Часть сырья отсюда завозится из Казахстана.
Предприятия по производству черной меди: Кировоградский, Красноуральский, Карабашский. Медеэлектролитные заводы по её рафинированию: Верхнепыменский, Кыштымский.
4) Свинец и цинк. Сосредоточена в районах Кузбасса — Салаир, Дальнего Востока – Дальнегорск, Забайкалья – Нерчинск.
5) Алмазы. В основном их добывают в Якутии (рудники «Удачный» и «Юбилейный»). Контролирует их добычу компания АК «АЛ РОСА» (25% мировой добычи алмазов).
Российская цветная металлургия, несмотря на проблемы (энергозатратность и топливоемкость) имеет и хорошие перспективы. Так, каждый год спрос на продукцию данной отрасти растет в России и мире растет на 3-4%.
Возможность выхода на рынки продаж высококачественной продукции позволит укрепить свои позиции в данной отрасли промышленности.
Цветная металлургия – отрасль тяжелой индустрии, производящая конструкционные материалы. Она включает в себя добычу, обогащение металлов, передел цветных, производство сплавов, проката, переработку вторичного сырья, а также добычу алмазов. В бывшем СССР производилось 7 млн. тонн цветных металлов.
Развитие НТП требует увеличение производства прочных, пластичных, стойких против коррозии, легких конструкционных материалов (сплавы на основе алюминия и титана). Они широко используются в авиационной, ракетной промышленности, в космических технологиях, в судостроении, в производстве оборудования для химической промышленности.
Медь широко используется в машиностроении и электрометаллургии, как в чистом виде, так и в виде сплавов – с оловом (бронза), с алюминием (дюралюминий), с цинком (латунь), с никелем (мельхиор).
Свинец используется в производстве аккумуляторов, кабелей, в атомной промышленности.
Цинк и никель используются в черной металлургии.
Олово используется при производстве белой жести и подшипников.
Благородные металлы обладают высокой пластичностью, а платина – тугоплавкостью. Поэтому они широко применяются при изготовлении ювелирных изделий и техники. Без солей серебра невозможно изготовить кино- и фотопленку. По физическим свойствам и назначению цветные металлы можно условно поделить на 4 группы.
Классификация цветных металлов:
Основные
тяжелые – медь, свинец, цинк, олово, никель
легкие – алюминий, титан, магний
малые – мышьяк, ртуть, сурьма, кобальт
Легирующие – молибден, ванадий, вольфрам, кремний
Благородные – золото, серебро, платина
Редкие и рассеянные – галлий, селен, теллур, уран, цирконий, германий
Отрасли цветной металлургии:
свинцово-цинковая металлургия тяжелых металлов
никель-кобальтовая
оловяннаяалюминиевая
титаномагниевая металлургия легких металлов
Цветные металлы обладают прекрасными физическими свойствами: электропроводимостью, ковкостью, плавкостью, способностью образовывать сплавы, теплоемкостью.
По стадиям технологического процесса цветная металлургия делится на:
Добычу и обогащение рудного сырья (ГОК – горно-обогатительные комбинаты). ГОК базируются у источников сырья, т. к. для производства одной тонны цветного металла в среднем требуется 100 тонн руды.
Передельную металлургию. В передел поступают обогащенные руды. У сырья базируется производства, связанные с медью и цинком. У источников энергии – производства, связанные с алюминием, цинком, титаном, магнием. У потребителя – производства, связанные с оловом.
Обработка, прокат, производство сплавов. Предприятия базируются у потребителя.
Россия обладает многими видами цветных металлов. 70% руд цветных металлов добывается открытым способом.
Специфика руд цветных металлов состоит в:
а) в их сложном составе (многокомпонентности)
б) в низком содержании полезных компонентов в руде – всего несколько %, иногда и доля %:
медь – 1-5%
цинк – 4-6%
свинец – 1,5%
олово – 0,01-0,7%
Для получения 1 тонны медного концентрата используется 100 тонн руды, 1 тонны никелевого концентрата – 200 тонн, оловянного концентрата – 300 тонн.
Все руды предварительно обогащаются на ГОКах и в металлургическом переделе. Там производятся концентраты:
медь – 75%
цинк – 42-62%
олово – 40-70%
Вследствие значительной материалоемкости цветная металлургия ориентируется на сырьевые базы. Поскольку руды цветных и редких металлов обладают многокомпонентным составом, то практическое значение имеет комплексное использование сырья. Комплексное использование сырья и утилизация промышленных отходов связывает цветную металлургию с другими производствами. На этой основе формируются целые промышленные комплексы, например, Урал. Особый интерес представляет комбинирование цветной металлургии и основной химии. При использовании сернистых газов в промышленности производятся цинк и медь.
Факторы размещения:
сырьевой – медь, никель, свинец
топливно-энергетический – титан, магний, алюминий
потребительский – олово
Металлургия тяжелых металлов (медь, никель, цинк, олово, свинец).
Для руд тяжелых металлов характерно малое содержание металла в единице руды.
Медная промышленность.
Медная промышленность приурочена к районам сырья из-за низкого содержания в концентрате, кроме рафинирования чернового металла. Основные типы руд:
медные колчеданы – сосредоточены на Урале. Красно Уральск (Свердловская область), Ревда (Свердловская область), Гай (очень высокое содержание металла – 4%), Сибай, Баймак.
медно-никелевые. Талнахское (север Красноярского края). На нем базируется Норильский комбинат
медистые песчаники. Перспективное месторождение – Удоканское в Читинской области севернее г. Гары.
В качестве дополнительного сырья используются медно-никелевые и полиметаллические руды (из них получают медь в виде штейна).
Производство меди распадается на 2 цикла:
производство черновой медь (штейна)
производство рафинированной меди (очищение методом электролиза)
Медеплавильные заводы находятся на:
Урале: Красно Уральск, Кировоград, Ревда, Медногорск, Карабаш.
Электролитные заводы:
Кыштым, Верхняя Пышма.
На Урале широко развита утилизация производственных отходов для химических целей: Красно Уральск, Ревда. После обжига цинка и меди получают сернистые газы. На основе сернистых газов получают серную кислоту, с помощью которой на основе привозных апатитов Кольского п-ова производят фосфатные удобрения.
Медь вместе с никелем производится в Норильске на базе Танахского месторождения.
Казахстан. Джезказган, Коунрад, Саяк (Джезказганская область), Бозшакуль (в Павлодарской области).
Медеплавильные заводы – Балхаш, Джезказган. Иртышский в г. Глубокое (Восточно-Казахстанская область) использует полиметаллические и медно-никелевые руды.
Узбекистан. Алмалык – медеплавильный завод + месторождение.
Никеле -кобальтовая промышленность (производство никеля).
Она тесно связана с источниками сырья из-за низкого содержания металла в руде. В России – два типа руд:
сульфидные (медно-никелевые) – Кольский полуостров (г. Никель), Норильск
окисленные руды на Урале
Предприятия:
Урал – Реж (северней Екатеринбурга), Верхний Уфалей (севернее Челябинска), Орск
Норильск
Мончегорск, “Североникель” (используются руды Собелевского месторождения) - Мурманская область
Свинцово-цинковая промышленность.
Она использует полиметаллические руды. В целом приурочена к руде. Свинцово-цинковые концентраты обладают высоким содержанием полезного компонента (до 62%), а, стало быть, транспортабельны, поэтому обогащение и металлургический передел отрываются друг от друга в отличие от медной промышленности. Так, производство цинка в Челябинске основано на привозных концентратах из Восточной Сибири и Дальнего Востока.
Свинцово-цинковая промышленность выделяется утилизацией отходов в химических целях. Путем электролиза раствора сернокислого цинка получают серную кислоту, которую можно также производить из сернистых газов, получаемых при обжиге цинковых концентратов. Месторождения:
Садонское (Северная Осетия)
Салаир (Кемеровская область)
Нерчинские месторождения (Читинская область)
Дальнегорское (Приморский край)
Предприятия:
Совместное производство свинца и цинка на местном месторождении предприятие “Садонское” в г. Владикавказ
Производство цинка из привозных концентратов – Челябинск (дешевая электроэнергия - ГРЭС), Белово (на основе Салаирского месторождения). Перевозки на дальние расстояния возможны из-за высокого содержания цинка в концентрате – до 62%. Завозится сырье из Нерчинского месторождения
Производство металлического свинца – Дальнегорск (Приморский край)
Казахстан. Месторождения:
Заряновское (В-К область)
Лениногорское (В-К область)
Тэкэли (Талды-Курганская область)
Ачисай (Чимкентская область)
Предприятия:
Совместное производство свинца и цинка – Лениногорск (В-К область), Усть-Каменогорск (В-К область)
Производство свинца – Чимкент
Украина. Производство цинка из привозных Садонских концентратов – Константиновка. Донбасс - электроэнегия
Киргизия. Актюз – добыча и обогащение полиметаллических руд
Таджикистан. Кансай – добыча и обогащение руд
Оловодобывающая промышленность.
Месторождения:
Шерловская гора (Читинская область)
Хабчеранга (Читинская область)
ЭСЕ-Хайя – в бассейне р. Лена (республика Саха)
Облучия (Еврейская автономная область)
Солнечный (Комсомольск-на-Амуре)
Кавалерово (Хрустальное) – Приморский край
Оловодобывающая промышленность разобщена по стадиям технологического процесса. Металлургический передел не связан с источниками сырья. Он ориентируется на районы потребления готовой продукции : Москва, Подольск, Кольчугино (север Владимирской области), Санкт- Петербург или расположены на путях следования концентратов : Новосибирск. Это обусловлено тем, что добыча сырья рассредоточена по мелким месторождениям, а концентраты обладают большой транспортабельностью (содержание концентрата – до 70%).
Металлургия легких металлов (алюминий, титан, магний).
Алюминиевая промышленность.
Производство алюминия распадается на два цикла :
получение глинозема (окись алюминия). Одновременно получают соду, цемент, т. е. происходит комбинирование химической промышленностью с производством стройматериалов. Производство глинозема, будучи материалоемким производством, тяготеет к сырью.
Уральская горно-металлургическая компания – один из крупнейших производителей катодной меди, обеспечивающая около 38% российского производства. Медные катоды УГМК зарегистрированы на Лондонской бирже металлов под брендами UMMC и UMMC II.
Помимо медных катодов УГМК производит медную катанку, медные порошки и изделия из них, селен, теллур, медный купорос, сернокислый никель, серебро и золото в слитках, концентрат металлов платиновой группы. Отдельным направлением деятельности компании также является производство рафинированного цинка и цинк-алюминиевых сплавов.
В дивизион цветной металлургии Уральской горно-металлургической компании входят 7 предприятий, расположенных в Свердловской, Челябинской, Оренбургской областях, а также в Республике Северная Осетия – Алания.
Произведенный на горно-обогатительных комбинатах компании медный концентрат отправляется для дальнейшей переработки на медеплавильные заводы, где производят черновую медь: ООО «Медногорский медно-серный комбинат» (г. Медногорск, Оренбургская область), АО «Святогор» (г. Красноуральск, Свердловская область), ОАО «Среднеуральский медеплавильный завод» (СУМЗ), филиал “Производство полиметаллов” АО "Уралэлектромедь".
Схема производства черновой меди
СУМЗ является крупнейшим предприятием УГМК по производству черновой меди, его производственная мощность составляет 150 тысяч тонн в год. Несколько лет назад на предприятии была завершена коренная реконструкция химико-металлургического комплекса, позволившая практически полностью прекратить выбросы отходящих газов металлургического производства в атмосферу. В настоящее время аналогичные работы реализуются и на остальных медеплавильных предприятиях компании.
Произведённая на медеплавильных заводах черновая медь в слитках по несколько тонн отправляется на дальнейшую переработку на головное предприятие Уральской горно-металлургической компании АО «Уралэлектромедь» (г. Верхняя Пышма, Свердловская область), где металл переплавляется в аноды и подвергается электролитическому рафинированию. В 2012 году на предприятии введена в эксплуатацию первая очередь нового цеха электролиза меди, где производится катодная медь. Аналогов подобного производства в России сегодня не существует. В частности, внедрена принципиально новая для предприятия – безосновная технология производства медных катодов (медные основы заменены на постоянные катоды из нержавеющей стали). В настоящее время на предприятии строится вторая очередь нового цеха электролиза меди, ввод ее в эксплуатацию запланирован на 2017 год.
Схема медерафинировочного производства
Схема процесса электролиза меди по безосновной технологии
На промплощадке АО «Уралэлектромедь» также расположено производство медной катанки, которая является заготовкой для предприятий кабельной промышленности. Драгоценные и рассеянные металлы производятся в химико-металлургическом цехе предприятия из шлама медеэлектролитного производства.
Схема производства медной катанки
Схема производства драгоценных металлов
Цинковый концентрат, основной объем которого производится на Учалинском ГОКе, перерабатывается на ОАО «Челябинский цинковый завод» (г. Челябинск) и ОАО «Электроцинк» (г. Владикавказ).
На ЧЦЗ в настоящее время проводится модернизация основного производства, которая позволит сбалансировать его плавильные и рафинировочные мощности и увеличить производительность предприятия до 200 тыс.т. цинка в год.
На владикавказском «Электроцинке» ведутся работы по проектированию нового цеха электролиза цинка. Вместе с коренной реконструкцией серно-кислотного производства это, по сути, позволит создать новое производство, в полной мере соответствующее всем современным требованиям. Решение о строительстве новых промышленных объектов обусловлено как планами перспективного развития горно-обогатительных предприятий УГМК и увеличением поставок цинка в концентратах, так и необходимостью рационализации производственных схем, модернизации цинкового передела, повышения производительности и улучшения условий труда, снижения воздействия на окружающую среду.
Схема производства цинка
Еще одним направлением деятельности компании является свинцовое производство, которое организовано в филиале АО «Уралэлектромедь» «Производство сплавов цветных металлов» (пос. Верх-Нейвинский, Свердловская область). Его основной сырьевой базой (порядка 75%) являются свинцовые кеки, содержащие до 50% металла (это промежуточные продукты, образующиеся при переработке цинкового концентрата и пылей медеплавильных заводов), а также аккумуляторный лом. С выходом на проектную мощность, предприятие сможет производить до 20 тысяч тонн рафинированного свинца в год.
Loading...