Металлургическая промышленность представлена черной и цветной отраслью. Эти две части составляют единый функционирующий организм и вместе являются базовой отраслью хозяйства страны, которые отличаются высокими показателями капиталоемкости и материалоемкости.
Цветная металлургия является одной из отраслей промышленной хозяйства страны, занимающаяся добычей недр, их обогащением и дальнейшей обработкой руд металлов (цветных, редких или благородных).
Характерные черты отрасли
Функциональные характеристики цветной металлургии обусловлены следующими ее отличительными чертами:
- Цветная металлургия имеет наибольшее потребление сырья и материалов среди прочих промышленных производств. Для обеспечения ее работы требуются значительные объемы сырья. В основном для переработки используется руда с низким содержанием ценных компонентов (от 0,3–0,5 до 2,1%). Исключение составляет обработка бокситов для создания алюминия.
- Эта отрасль имеет самые значительные показатели электро- и топливопотребления. Самыми энергопотребляемыми отраслями является индустрия свинца, никеля и кобальта.
- Для обеспечения бесперебойной работы предприятия цветной металлургии требуется большое число трудовых ресурсов, т. е. эта отрасль, в том числе, трудоемкая.
Добыча цветной металлургии это тяжелый трудозатратный процесс
- Предприятия этой производственной сферы в основном занимаются переработкой полиметаллических руд.
- Эта отрасль промышленности состоит из нескольких обязательных стадий. К ним относят этапы добычи рудного сырья, его обогащению, металлургический передел, дальнейшую переработку полученного металла. Только прохождение всех перечисленных этапов составляет полный производственный процесс (цикл).
- Предприятия отрасли цветной металлургии располагаются по географическому принципу в зависимости от месторасположения полезных ископаемых. В этом случае природно-сырьевой фактор служит решающим.
- Цветная металлургия считается одной из самых опасных в индустрии для окружающей среды. Ее деятельность связана с постоянными выбросами больших объемов отравляющих веществ.
Цветная металлургия
Отрасли цветной индустрии
Состав цветной металлургии, как сложноорганизованный производственный организм, включает 14 подотраслей.
Рассмотрим подробнее ее строение:
- Алюминиевая. Нуждается в высококачественном сырье в сравнении с другими ветками промышленности. Основой, обеспечивающей ее деятельность, служат бокситы. Эти сырьевые ресурсы в промышленных объемах распространены на Урале и Северо-Западе страны. На этих территориях и располагаются основные производственные мощности по их добыче и дальнейшей переработке.
- Медная. Заводы медной, как и алюминиевой, промышленности располагаются в непосредственной близости от месторождений полезных ископаемых. В нашей стране для производства меди добывают и используют сырье, называемое медным колчеданом. Основные залежи его находятся на территориях Урала. Вторым по величине месторождением принято считать Восточную Сибирь с ее медистыми песчаниками.
- Свинцово-цинковая. Предприятия этой отрасли находятся в непосредственной близости от месторождений полиметаллических руд. К таким территориям относят Кузбасс, Северный Кавказ, Дальневосточное Приморье и Забайкалье.
- Никель-кобальтовая. Эта подотрасль цветной индустрии занимается добычей и обогащением руд для дальнейшего производства кобальта и , драгоценных металлов, меди, строительных материалов и сопутствующей химической продукции. Территориально предприятия никель-кобальтовой промышленности находятся в Норильском районе, на Урале и низовьях Енисея.
- Золотодобывающая. Эта отрасль добычи и производства базируется на золотосодержащих рудах и песках. Основное ее назначение - создание драгоценных сплавов и металлов. А также в ведении золотодобывающей промышленности находится переработка драгметаллов.
- Титано-магниевая. Основное назначение этой подотрасли - добыча полезных ископаемых, их переработка и обогащение для создания титана, магния и прочих производных.
- Оловянная. Занимается добычей полезных ископаемых, дальнейшим обогащением руд с целью производства олова.
- Вольфрамо-молибденовая. Эта отрасль базируется на добыче и дальнейшем обогащении вольфрамо-молибденовых руд, их концентратов и производной продукции.
- Промышленность по добыче и производству редких металлов, материалов с полупроводниковыми свойствами.
- Сурьмяно-ртутная. Основное назначение этой отрасли - добыча руд (ртутных и сурьмяных) и их дальнейшее обогащение с целью создания ртути, сурьмы и производной продукции.
- Промышленность по обработке цветных металлов. Основное назначение этой составляющей - создание проката всех типов, труб из цветного металла и сплава.
- Промышленность по переработке вторичных цветных металлов. Основной вид деятельности этой индустрии заключается в сборе, переработке и изготовлению цветного металла из лома и различных отходов.
- Электродная. Основной род занятий электродной промышленности состоит в производстве электродной продукции из угля или графита.
- Промышленность жаропрочных, а также твердых и тугоплавких металлов.
Технологические этапы производства цветной металлургии
Цветная металлургия в процессе производства проходит несколько этапов, включаемых в единый цикл.
К технологии относят:
- Добыча производственного сырья.
- Подготовка сырья к его дальнейшей промышленной переработке, в том числе обогащение. Обогащение руд - необходимый процесс для изготовления концентрата. Обогащение предполагает дробление породы и дальнейшее ее разделение на пустую породу и ценные элементы. Полученный концентрированный продукт необходим для дальнейшего производства металла.
- Металлургический передел.Передел представляет собой такую обработку сырья, при которой на выходе получается полуфабрикат, используемый для дальнейшего использования. В процессе металлургического передела возможно изменить химический состав сырья, его физико-химические свойства, а также допустить переход из одного агрегатного состояния в необходимое другое. В цветной промышленности металлургический передел в основном связан с . Это плавка, его разливка, дальнейшее обжатие с целью создания проката.
- Обработка полученных сопутствующих отходов. Она подразумевает утилизацию или дальнейшую переработку. Из полученного шлака в дальнейшем можно получить продукцию или сырье для других видов промышленности.
Цветная металлургия находится в стадии своего развития. Основные направления, в которых ведется работа:
- улучшение качества выпускаемых изделий и сопутствующей продукции;
- снижение затрат, связанных с производством металлопродукции;
- соблюдение принципов экологической безопасности производства, совершенствование систем защиты окружающей среды;
- совершенствование ресурсосберегающей политики;
- повышение конкурентоспособности выпускаемой металлопродукции.
Цветная металлургия
Цветная металлургия производит разнообразные по физическим и химическим свойствам конструкционные материалы. В состав этой отрасли тяжелой промышленности входят медная, свинцово-цинковая, никель-кобальтовая, алюминиевая, титано-магниевая, вольфрамо-молибденовая, а также производство благородных и редких металлов.
Динамика базовых видов продукции цветной металлургии представлена в таблице 4.2.
По стадиям технологического процесса цветная металлургия делится на добычу и обогащение сырья, металлургический передел и обработку цветных металлов. Низкое содержание металла в рудах тяжелых цветных металлов требует обязательного их обогащения (обычно флотационным способом). Так как руды цветных металлов содержат много различных компонентов, последовательно выделяют каждый компонент (это многостадийный процесс). Обогащенная руда плавится в специальных печах и превращается в так называемый черновой металл, который подвергается затем очистке от вредных примесей (рафинирование). Полученный рафинированный металл используется в виде проката разного профиля в разных отраслях промышленности.
Цветные металлы подразделяются на тяжелые (медь, олово, свинец, цинк и др.), легкие (алюминий, титан, магний); драгоценные (золото, серебро, платина) и редкие (вольфрам, молибден, германий и др.).
Область использования цветных металлов:
Медь широко применяется в машиностроении, электроэнергетике и других отраслях промышленности как в чистом виде, так и в сплавах с оловом (бронза), алюминием (дюралюминий), цинком (латунь), никелем (мельхиор);
Свинец идет на производство аккумуляторов, кабеля, используется в атомной промышленности;
Олово используется для изготовления белой жести, подшипников и др.;
Никель относится к числу тугоплавких металлов - получают много ценнейших сплавов. Велико его значение при производстве легированных сталей, а также при нанесении защитных покрытий металлических изделий;
Алюминий применяется в различных отраслях машиностроения, в т.ч. авиастроения, электротехнике, а также в строительстве и для производства товаров народного потребления;
Магнит - в радиотехнике, авиационной, химической, полиграфической и других отраслях промышленности;
Титан - в судостроении, а также при изготовлении реактивных двигателей, ядерных реакторов и т.д.
По запасам золота Россия занимает третье место в мире, по добыче перешла со второго на шестое место. ЮАР добывает ежегодно порядка 583 т золота͵ а Россия немного более 100т. Месторождения этого металла сосредоточены в Сибири и на Дальнем Востоке. Серебро получают при рафинировании тяжелых металлов. Оно используется при изготовлении ювелирных изделий и в промышленности (при изготовлении кино- и фотоплёнок).
Размещение предприятий по выплавке тяжелых цветных металлов происходит под влиянием многих природных и экономических факторов, среди которых особую роль играет сырьевой фактор.
Размещено на реф.рф
Руды тяжелых цветных металлов отличаются от руд легких низким содержанием металлов. Так, промышленными считаются руды, содержащие медь, никель, свинец - около 1 %, олова - менее 1 %. Для производства 1 т меди требуется 100 т руды, 1 т олова - 300 т руды. Другая особенность руд тяжелых цветных металлов - их комплектность, в связи с этим особый интерес представляют калибрование предприятий.
Еще более сложные территориальные сочетания разных производств возникают при производстве легких цветных металлов. Так, при комплексной переработке нефелинов из этого вида сырья получают глинозем (а впоследствии алюминий), соду, поташ и цемент (ᴛ.ᴇ. осуществляется комбинирование с предприятиями химической промышленности и производства строительных материалов).
Наиболее важную роль в размещении предприятий по выплавке легких цветных металлов играет не сырьевой, а топливно-энергетический фактор.
Размещено на реф.рф
Руды легких металлов значительно богаче по содержанию металла, чем руды тяжелых металлов, но их выплавка требует огромного количества электроэнергии.
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, сырьевой и энергетический фактор по-разному влияют на размещение предприятий отдельных отраслей цветной металлургии. Даже в одной отрасли их роль бывает различна, исходя из стадии технологического процесса.
Таблица - Территориально-сырьевая характеристика предприятий тяжелых цветных металлов
Тип отрасли | Экономический район | Промышленный центр | Тип предприятий | Сырьевая база |
Медная | Уральский | Ревда, Кировоград, Крас-ноуральск, Карабаш, Медногорск | Производство чёрной меди | |
Медная | Уральский | Верхняя Пышма, Кыштым | Рафани-рование меди | Медные руды Урала (месторождения: Ревдинское, Сибай-ское, Гайское и др.) и концентраты из Казахстана |
Северный | Мончегорск | Медно-никелевые руды Кольского полуострова | ||
Восточно-Сибирский | Норильск | Полный металлургический цикл | Местные медно-никелевые руды (Талнахское месторождение) | |
Свинцово- цинковая | Северо-Кавказский | Владикавказ | Выплавка свинца и цинка | Местные полиметаллические (Садон) и привозные руды |
Уральский | Челябинск | Выплавка цинка | Медно-никелевые руды Урала и привезенные концентраты | |
Западно-Сибирский | Белово | Выплавка свинца и цинка | Местные полиметаллические руды (Салаир) и руды Восточного Казахстана | |
Дальне-Восточный | Дальне-горек | Выплавка свинца | Полиметаллические руды Дальнего Востока | |
Никель-кобальтовая | Восточносибирский | Норильск | Полный металлургический цикл | |
Уральский | Орск, Верхний Уфалей | Полный металлургический цикл | Местное и привозное сырье (руды Южного Урала и Казахстана) | |
Северный | Реж | Полупродукт | Местное и привозное сырье (руды южного Урала и Казахстана) | |
Никель | Полупродукт | |||
Мончегорск | Полный металлургический цикл | Местные руды Кольского полуострова и медно-никелевые концентраты из Норильска | ||
Оловянная | Западно-Сибирский | Новосибирск | Выплавка олова и сплавов | Концентраты государственных обогатительных комбинатов (ГОК) Якутии и Дальнего Востока |
Таблица - Территориально сырьевая характеристика предприятий легких цветных металлов
Тип отрасли | Экономический район | Промышленный центр | Тип предприятий | Сырьевая база |
I | ||||
Алюминиевая | Северо-Западный | Волхов | Полный цикл (гли-ноземо-алюминий | Тихвинское месторождение бокситов Ленинградской обл. |
Северо-Западный | Боксито-горск | Пр-во глинозема | Северонежск бокситы Архангельской обл.; нефелины Мурманской обл. | |
Пикалево | Пр-во глинозема | |||
Северный | Надвоицы | Выплавка алюминия | ||
Кандалакша | Выплавка алюминия | |||
Уральский | Каменск-Уральск | Полный цикл | Местные медно-никелевые руды (Талнахское месторождение) | |
Красно-турьинск | Полный цикл | Северо-уральские бокситы (Свердловской обл.), южноуральские бокситы (Челябинской обл.) | ||
Поволжский | Волгоград | Выплавка алюминия | Привозное сырьё | |
Западно-Сибирский | Новокузнецк | Выплавка Алюминия | Нефелины Кемеровской обл. и Красноярского края | |
Восточно-Сибирский | Братск, Ше-лехов, Сая-ногорск, Красноярск | Выплавка Алюминия | Местные нефелина Красноярского края. |
Продолжение таблицы 4.4
Алюминиевая промышленность РФ использует собственное и импортное сырьё. Сырьевые ресурсы России представлены бокситами, которые добываются на Урале (около городов Североуральск, Сулея) и в Северо-Западном экономическом районе (Тихвинское месторождение в Ленинградской области), а также нефелинами Кольского полуострова (у города Кировск) и Сибири (Кия-Шалтырское месторождение). Также сырье для алюминиевой промышленности России импортируется (и бокситы, и глинозем).
География расположения алюминиевых заводов разнообразна, однако почти все они (за исключением Уральских) в какой-либо мере удалены от сырья, но находятся вблизи источников дешевой электроэнергии - ГЭС (Волгоград, Волхов, Кандалакша, Надвоицы, Братск, Шелехов, Красноярск, Сояногорск) или крупных энергетических установок, действующих на дешевом топливе (Новокузнецк, Ачинск).
До слияния Иркутского и Уральского алюминиевых заводов (в 1996 г) выпуск первичного алюминия в России производили 11 заводов, суммарная мощность которых более 3 млн. т металла в год. В настоящий момент более 75 % выпуска продукция отрасли приходится на долю четырех крупных алюминиевых заводов: Братского, Красноярского, Саянского и Новокузнецкого. Причем, Братский и Красноярский алюминиевые заводы по объему производства являются одними из самых крупных в мире.
По сравнению с другими отраслями цветной металлургии в алюминиевой промышленности произошло наименьшее падение производства. За период 90-х годов объём выпуска первичного алюминия снизился незначительно.
Наша страна по-прежнему находится в группе мировых лидеров как по производству первичного алюминия (второе место после США), так и по выплавке алюминия из вторичного сырья (наряду с США, Японией, ФРГ, Италией, Францией и Великобританией) и входит в первую шестерку стран-экспортёров первичного алюминия в мире.
Медная промышленность. Основные месторождения медных руд в России (медные колчеданы) находятся на Урале: Крас-ноуральское, Ревдинское, Сибайское, а также лучшее в стране Гайское месторождение, руды которого в среднем содержат 4 % меди. В будущем намечается выработка уникального Удоканско-го месторождения медных руд в Сибири.
Рафинирование, как заключительная стадия производства меди, мало связанно с сырьевыми базами. Предприятия, специализирующиеся на этой стадии производства, находятся либо там, где есть металлургический передел (заводы Уральского экономического района), либо в районах массового потребления готовой продукции (Москва, Санкт-Петербург).
Свинцово-цинковая промышленность характеризуется более сложным размещением производства, но в целом приурочена к районам распространения и добычи полиметаллических руд. Это Северный Кавказ (Садонское месторождение) Западная Сибирь - Кузбасс (Салаирское месторождение), Забайкалье (Нер-чинские месторождения Читинской области) и Дальний Восток -Приморский край (Дальнегорск, Хрустальный). Обогащение руды и металлургический предел часто отрываются друг от друга, так как свинцово-цинковые концентраты содержат много полезных компонентов и вполне транспортабельны.
По производству свинцово-цинковых концентратов без металлургического передела выделяется Забайкалье; по производству металлического свинца и цинковых концентратов - Кузбасс (Белово); по выплавке свинца и цинка - Северный Кавказ (Са-дон); по производству металлического цинка из привозных концентратов - Урал (Челябинск).
Никелевая промышленность получила развитие: в Северном экономическом районе (Мончегорск) на базе разведанных никелевых месторождений Кольского полуострова и медно-никелевых концентратах из Норильска; на Урале (Верхний Уфалей, Орск, Реж) - на местном и привозном сырье; в Восточной Сибири (Норильск) - на медно-никелевых рудах Талнахского месторождения Красноярского края (Таймырского автономного округа).
В 90-е годы производство базовых видов продукции цветной металлургии за исключением выплавки свинца сильно сократилось: по выплавке свинца по сравнению с 1990 ᴦ. больше чем на 50 %, олова, цинка, никеля - на 35- 40 % и т.д.
Цветная металлургия - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Цветная металлургия" 2017, 2018.
Российская цветная металлургия включает в себя несколько основных баз, которые сложились под влиянием экономических и природных предпосылок. Сама отрасль серьёзно связана с сырьевым сектором экономики страны, а также с её топливно-энергетической системой и машиностроением.
Месторождения лёгких и тяжёлых цветных металлов различаются по своему географическому положению и применению в производстве. Так лёгкие металлы используются в алюминиевой и титано-магниевой промышленности, а тяжёлые - в медной, свинцово-цинковой, оловянной и никель-кобальтовой индустрии.
При производстве тяжёлых металлов не требуются большие энергетические расходы, поэтому оно осуществляется, как правило, в районах добычи. Месторождения медной руды находятся, в основном, на Урале, где расположены Красноуральский, Кировградский иМедногорский комбинаты. Свинцово-цинковое производство сосредоточено в районах добычи полиметаллической руды, охватывая Сибирь, Дальний Восток и Северный Кавказ. В Норильске размещаются предприятия никель-кобальтовой промышленности.
Для выплавки лёгких цветных металлов расходуется большой объём энергии, что предполагает размещение предприятий в непосредственной близости от дешёвых энергетических источников. Например, сырьё для алюминия добывается на Урале, в Сибири и на Кольском полуострове, где при разработках выделяется окись алюминия, но сами алюминиевые заводы располагаются поблизости мощных электростанций, например, Братской или Красноярской ГЭС. Титано-магниевая металлургия сосредоточена, в основном, на Урале, к примеру, Березниковский титано-магниевый завод, однако, окончательная обработка металлов и сплавов происходит в разных регионах.
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.