Доклад: Цветная металлургия
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:
1)
Основные
·
тяжелые – медь, свинец, цинк, олово, никель
·
легкие – алюминий, титан, магний
·
малые – мышьяк, ртуть, сурьма, кобальт
2)
Легирующие – молибден, ванадий, вольфрам, кремний
3)
Благородные – золото, серебро, платина
4)
Редкие и рассеянные – галлий, селен, теллур, уран, цирконий,
германий
Отрасли цветной металлургии:
1.
медная
2.
свинцово-цинковая металлургия тяжелых металлов
3.
никель-кобальтовая
4.
оловянная
5.
алюминиевая
6.
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:
1)
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.
2)
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.
3)
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:
1)
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.
2)
получение алюминия. Производство металлического алюминия, будучи
энергоемким производством, тяготеет к источникам дешевой электроэнергии. Для
производства 1 тонны алюминия используется 2 тонны глинозема.
Сырьем для производства
алюминия служат:
·
бокситы
·
нефелины и алуниты
Для производства 1 тонны
глинозема нужно 2 тонны бокситов, или 4-7 тонн нефелинов, или 15 тонн алунитов.
Для выплавки 1 тонны алюминия требуется 20000 кВт/ч.
Характерной чертой алюминиевой
промышленности России является ее зависимость от толлинга (производство
первичного алюминия из зарубежного сырья).
Месторождения:
·
бокситы – Бакситогорск (Ленинградская область), Северо-Онежское
- Плесецк (Архангельская область), Североуральск (север Свердловской области)
·
нефелины и апатиты в Хибиновских горах (Кольский полуостров),
Горячегорск (у г. Ужур), Шалтырское месторождение – Кия (юг Красноярского края)
Предприятия:
·
Кандалакша (Кольский полуостров)
·
Надвойцы (Карелия)
·
Волхов (Ленинградская область)
·
Волгоград
·
Урал
·
Краснотурьинск (север Свердловской области)
·
Каменск-Уральский (юг Свердловской области)
·
Сибирь
·
Новокузнецк
·
Саяно-Горск
·
Красноярск 75 % российского производства
·
Братск
·
Шелехов (у г. Иркутск)
Таджикистан. Турсун-Задэ.
Украина. Запорожье.
Армения. Ереван.
Азербайджан. Алунит-Даг
– сейчас Гянджа. Сумгаити - предприятие
Титаномагниевая
промышленность.
Магний добывается из
химического сырья – калийно-магниевых солей. Титан и магний применяются при
изготовлении реактивных двигателей, космических кораблей, в судостроении.
Производство титана и магния – электроемкое производство, размещающееся
совместно на титаномагниевых комбинатах.
Предприятия:
Берязники (Пермь).
Украина. Запорожье.
Казахстан.
Усть-Каменогорск.
Золотодобывающая промышленность.
Россия занимает 5-6-ое место в
мире по добыче в мире. По разведанным запасам – 5000 тонн – Россия уступает
только ЮАР.
Отечественные месторождения
представлены рассыпчатыми, рудными и комплексными. Основные запасы
сосредоточены в коренных (комплексных) рудных месторождениях. Для разработки
рассыпчатых месторождений требуется меньше средств и времени, поэтому они
всегда разведывались в СССР, но сейчас истощаются. В перспективе – добыча на
коренных месторождения, что требует привлечения капитала.
Создана Российско-Австралийское
АО “Лензолото”, разрабатывающая прииски Бодайбо. Разрабатывается месторождение
Сухой Лог. Основная масса отечественного золота – на Дальнем Востоке (2/3), в
Восточной Сибири (1/4), 5% – на Урале.
Алмазодобывающая промышленность.
Россия ежегодно от продажи
алмазов получает $1,5 млрд. Сейчас создано крупное АО “АлРоса”.
Алмазы добываются более чем в
20 странах. Одни из них – самостоятельные экспортеры, другие выходят на рынок
через посредников. Например, Россия – через Южноафриканский картель “Де Бирс”.
Мировое производство – 100 млн. каратов, из них 50% технические.
Отечественные алмазы находятся
в Якутии, например, месторождения Юбилейное и Удачное – 75% добычи якутских
алмазов. В Архангельской области залегают кимберлитовые трубки, а также в
Красноярском крае и в Иркутской области. Перспективна северно-западная часть
русской платформы. В районе Архангельской области находится кимберлитовое поле.
По оценкам “Де Бирс” запасы одного из выявленных месторождений – 25 млн.
каратов. Потенциальная алмазоносная Ленинградская область и Карелия.
|