Основные месторождения тяжелых металлов

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 основных 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 том числе 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. 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, поэтому 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 (т.е. 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. Руды легких металлов значительно бога­че по содержанию металла, чем руды тяжелых металлов, но их выплавка требует огромного количества электроэнергии.

Таким образом, сырьевой и энергетический фактор по-разному влияют на размещение предприятий отдельных отрас­лей цветной металлургии. Даже в одной отрасли их роль бывает различна, в зависимости от 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 Медные руды Урала (месторождения: Ревдинское, Сибай-ское, Гайское и др.) и концентраты из Казахстана
  Медная     Ураль­ский Верхняя Пышма, Кыштым Рафани-рование меди Медные руды Урала (месторождения: Ревдинское, Сибай-ское, Гайское и др.) и концентраты из Казахстана
Северный Монче­горск Полный металлур­гический цикл 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 Местные медно-никелевые руды (Талнахское место­рождение)
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 Местные руды Кольского полуост­рова и медно-никелевые концен­траты из Норильска
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

Ачинск Пр-во глинозема Нефелины Кеме­ровской обл. и Красноярского края
Тимано- магние- вая Ураль­ский Березники Соликамск Выплавка титана и магния Выплавка магния Местное сырьё

Алюминиевая промышленность РФиспользует 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 той или иной 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 объем 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 разработка 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 промышленностьхарактеризуется более сложным размещением производства, но в целом приуро­чена к районам распространения и добычи полиметаллических руд.

Читайте также:  Механическая обработка металлов презентация

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 промышленностьполучила 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 основных видов продукции цвет­ной металлургии за исключением выплавки свинца сильно сокра­тилось: по выплавке свинца по сравнению с1990 г. больше чем на 50 %, олова, цинка, никеля — на 35- 40 % и т.д.

Черные и цветные металлы и их руды

Человек использует так или иначе все минералы и породы Земли. Черные и цветные металлы, как полезные ископаемые входят в состав земной коры в виде руды. По данным ученого А. Виноградова в залежах земной коры преобладают следующие элементы (содержание их дано в процентах): магний (2,2), калий (2,5), натрий (2,8), кальций (3,7), железо (5,5), алюминий (8,5), кремний (27), кислород (48). Эти элементы входят в состав силикатов и алюмосиликатов, слагающих земную кору.

Железо

Железо – распространенный элемент. Его количество в земной коре исчисляется несколькими процентами, однако добывается железо из богатых руд с содержанием не менее 25 процентов металла.

Железные руды

Типы месторождений железа самые разнообразные. Наибольшее значение имеют так называемые железистые кварциты – тонкополосчатые породы, в которых черные полосы – железные минералы магнетит – магнитный железняк и меньше гематит – красный железняк – переслаиваются лентами светлого кварца.

Такие месторождения заключают много миллиардов тонн железных руд и известны главным образом в древнейших толщах возрастом два и более миллиарда лет! Они развиты в древних кристаллических щитах и платформах. Широко распространены они в Северной и Южной Америке, на западе Австралии, в Африке, в Индии.

Запасы железных руд этого типа практически безграничны – более 30 триллионов тонн, поистине астрономическая цифра! Предполагается, что железистые кварциты образовались при действии железобактерий в древних бассейнах за счет железа, поступавшего в растворах с окрестных возвышенностей, а может быть, и в горячих глубинных растворах. Отложение осадочных железных руд происходит в озерах, морях – современных «природных лабораториях». В последние годы открыты выделения железных конкреций (желваков) на дне океанов. Они заключают огромные запасы не только железа, но и сопутствующих ему марганца, никеля и других элементов.

К типам месторождений железа относятся и, так называемые, контактовые или скарновые месторождения, которые располагаются на границе гранитных пород и известняков и образованы за счет растворов, приносившихся из магматического тела.

Залежи этого типа сложены богатыми рудами. Кажется, немногочисленны железные минералы. Главные из них: магнетит, гематит, а также различные разновидности бурых железняков, сидерита (карбонат железа). Эти минералы дают большое разнообразие типов месторождений.

Марганец

С железом сходен по условиям образования и по техническому применению марганец.

Осадочные руды

Он обычно сопутствует железу в осадочных рудах и древних метаморфических месторождениях. Он, как и железо, основа черной металлургии, применяется для производства качественных сталей.

Хром

К черным металлам принадлежит и хром. Главный его минерал – хромит – образует черные сплошные массы и вкрапления кристаллов в ультраосновных породах.

Хромитовые месторождения

Хромитовые месторождения, как и заключающие их массивы ультраосновных пород, встречаются в зонах глубинных разломов. Рудоносная магма поступала из подкоровых глубин, из мантии. Месторождения хромитов известны в Юго-Западной Африке, на Филиппинах, на Кубе, на Урале.

Применяется хром в металлургическом производстве для придания стали особенной твердости, в хромировании поверхностей металлов и в производстве красок, он придает соединениям зеленую окраску.

Титан

К этой же технической группе принадлежит титан.

Он добывается из основных магматических пород в виде ильменита и из россыпей, наземных и очень широко распространенных на морских пляжах и шельфах (Бразилия, Австралия, Индия), где источником его служат титаномагнетит, ильменит и рутил.

Титан применяется при производстве особых сортов стали. Это термоустойчивый, легкий металл.

Ванадий

Важен также и ванадий – частый спутник титана в месторождениях и в россыпях, используемый для изготовления особо прочных сортов сталей, применяемых в производстве брони и снарядов, в автомобилестроении, в атомной энергетике. Здесь все большую роль приобретают новые комбинации элементов в сплавах.

Например, сплав ванадия с титаном, ниобием, вольфрамом, цирконием, алюминием применяется в производстве ракет и в атомной технике. А композиционные новые материалы тоже готовят из минерального сырья.

Никель и кобальт

Никель и кобальт, тоже элементы семейства железа, встречаются чаще в основных и ультраосновных породах, особенно никель.

Никелевые руды

Он образует крупные месторождения в Юго-Западной Африке, на Кольском полуострове и в районе Норильска. Это – магматические месторождения. Сульфиды никеля кристаллизовались из магматического расплава, поступавшего из мантии или из горячих водных растворов. Особый тип представляют остаточные месторождения никеля, образующиеся в результате выветривания никеленосных основных пород, например базальтов, габброидов.

При этом возникают окисленные минералы никеля в виде рыхлых зеленоватых масс.

Эти же остаточные никелевые руды обогащены железом, что позволяет их использовать для изготовления железоникелевых сплавов.

Такие месторождения встречаются на Урале, но особенно широко распространены они в тропической зоне – на островах Индонезии, на Филиппинах, где интенсивно происходит окисление пород на поверхности.

Цветные металлы

Важное значение для промышленности имеют цветные металлы. Многие из них геохимически относят к группе халькофильных, родственных меди (халькос – медь): медь, свинец, цинк, молибден, висмут. В природе эти металлы образуют соединения с серой, сульфиды.

Отлагались минералы цветных металлов большей частью из горячих водных растворов; главными из них являются для меди халькопирит – золотистый минерал, борнит – лиловатый минерал, постоянный спутник халькопирита, а также черный сажистый халькозин, который встречается в верхней части многих медных месторождений.

Медные руды

Месторождения меди весьма разнообразны. В последние годы очень большое значение приобрели бедные вкрапленные руды так называемого порфирового типа, которые залегают часто в вулканических жерлах. Они были образованы из горячих растворов, поступавших из глубоких магматических очагов. Запасы таких руд огромны, особенно в Южной и Северной Америке.

Большое значение имеют также пластовые залежи медных руд, образованные при вулканических извержениях на дне морей. Это так называемый колчеданный тип, в котором медный колчедан – халькопирит – встречается совместно с железным колчеданом – пиритом.

Эти месторождения долгое время служили главным источником руд на Урале. Наконец, велика роль так называемых медистых песчаников, содержащих минералы меди. К этому типу относятся месторождения в Читинской области, а за рубежом крупнейшие месторождения Катанги в Африке.

Свинец и цинк

Свои особенности имеют месторождения свинца и цинка, этих неразрывно связанных между собой металлов. Главным минералом свинца является свинцовый блеск, или галенит, минерал серебристо-белого цвета в кристаллах кубической формы.

Свинцовые руды

Из свинцовых концентратов извлекают серебро, висмут, сурьма. Последние образуют в свинцовом блеске лишь незначительную примесь, однако при огромном масштабе выплавки свинцовых руд они составляют очень важную добавку к добыче этих ценных элементов из их собственных минералов.

Читайте также:  Руды для получения редких металлов

Главный минерал цинка – сфалерит (цинковая обманка). Обманкой его называют потому, что он имеет скорее алмазный блеск, а не металлический, как у руды. Цвет у него различный: от коричневого до черного и кремового. Эти два минерала, галенит и сфалерит, как было сказано, постоянно встречаются совместно.

Цинковые концентраты

Из цинковых концентратов добывают германий, индий, кадмий и галлий. Они образуют очень незначительную примесь в цинковых обманках, где в кристаллической решетке замещают атомы цинка, становясь на их место. И, несмотря на ничтожное содержание, именно извлечение этих малых примесей из цинковых обманок является главным источником их получения.

Они имеют большую ценность! Например, кадмий применяется при производстве ядерных реакторов, аккумуляторов, низкоплавких сплавов. Галлий благодаря его низкоплавкости (температура плавления всего 30 градусов Цельсия) используется как заменитель ртути в термометрах.

Кадмий с оловом и висмутом дает сплав Вуда с температурой плавления 70 градусов. Индий, добавленный к серебру, придает последнему большой блеск, а в сплаве с медью защищает корпуса судов от коррозии в морской воде. Германий употребляется при производстве полупроводников.

Сульфидная руда

Часто вместе со свинцом и цинком в рудах встречаются серебро, висмут, мышьяк, медь, поэтому свинцово-цинковые месторождения называют полиметаллическими. Эти месторождения образуются из горячих водных растворов и особенно часто встречаются в виде залежей и жил среди известняков, которые замещены сульфидной рудой.

Олово и вольфрам

Олово и вольфрам относятся к более редким металлам и представляют особую группу (в практике их теперь относят к группе «цветных»). Применение цветных металлов очень широко: в машиностроении, других областях техники, в военном деле. Представим на минуту, что истощились ресурсы такого металла, как олово, сразу бы встала вся жизнь: ведь сплавы олова идут на подшипники, необходимые в любом механизме, без сплавов олова нельзя было бы производить автомобили, электровозы, станки, упало бы производство консервов (олово – металл консервных банок).

Казалось бы, такой малозаметный металл, как олово, является крайне необходимым звеном всей техники.

Минералы редких металлов

Эти металлы встречаются в виде кислородных соединений: олово – в окисле, касситерите, или оловянном камне, вольфрам – в солях вольфрамовой кислоты: вольфрамите и шеелите.

Минералы этих элементов часто находят в кварцевых жилах среди гранитов или вблизи них. Блестящие черные или коричневые кристаллы вольфрамита резко выделяются на фоне белого кварца. Иногда они встречаются и в других типах месторождений: шеелит на контактах гранитов с известняками в скарнах, касситерит – в сульфидных жилах.

Кислородные соединения образуют многие так называемые редкие металлы: литий, рубидий, цезий, бериллий, необий, тантал – они часто встречаются в пегматитовых жилах. Особенно богаты ими древние докембрийские пегматиты (Африка, Бразилия, Канада).

Алюминий

Важное значение приобретают в настоящее время легкие металлы – алюминий и его еще более легкие собратья – магний и бериллий. Эти металлы – конкуренты всесильного железа, призванные во многих областях его заменить.

Эти металлы и их сплавы широко используются в технике, особенно в самолетостроении, ракетостроении, в производстве буровых труб – всюду, где нужен легкий металл.

Сырье для алюминия – бокситы

Алюминий, как известно, очень широко распространен в земной коре, и его в будущем можно будет получать из любых алюмосиликатных горных пород, богатых этим элементом. Пока же традиционным сырьем для алюминия являются бокситы.

Они состоят из водных соединений глинозема, образующихся как осадочным путем при отложении в морских бассейнах, так и при выветривании алюмосиликатных горных пород. В последнее время разработан метод получения алюминия из древних кристаллических сланцев, образованных при метаморфизме глинистых отложений, а также из щелочных магматических пород.

Таким образом, проблема источников получения алюминия никогда не встанет перед человеком: этого металла с избытком хватит для всех последующих поколений. Дело только за технологией его извлечения и электроэнергией для создания мощных энергоемких производств.

Бериллий

Иное дело бериллий. Это относительно редкий металл. Он входит в состав берилла и других минералов, которые встречаются в высокотемпературных месторождениях, в пегматитах, а также в жилах, образующихся из горячих водных растворов. Этот ценный металл применяется в специальных сплавах для изготовления рентгеновских трубок.

Германий

Возрастает комплексное использование полезных ископаемых. Например, из угля извлекаются редкие элементы, главным образом крайне ценный германий.

Селен

Такой элемент, как селен, не часто встречается в самостоятельных минералах, но присутствует в пирите и других сульфидах в виде ничтожной примеси, занимая место серы; он используется для создания полупроводников, оптических приборов, в частности биноклей, телеграфной аппаратуры, бесцветного стекла.

Цветная металлургия (география, 9 класс) — таблица особенностей, характеристика и значение

Металлургия является одной из отраслей тяжелого промышленного сектора. На предприятиях не только добывают и обогащают руду, но и выплавляют различные металлы, сплавы.

Данное направление требует большого количества сырья. Недостатком выплавки и изготовления продукции является большое количество выбросов в атмосферу и окружающую среду.

Производственный процесс сложный, состоит из нескольких этапов.

К металлургии относятся два направления – производство черного и цветного металла. Около девяноста процентов приходятся на черный металл: сталь, прокат, чугун, лом. Они используются в изготовлении множества конструкций.

Черная металлургия – это крупнейший сектор в мире, который играет важную роль в мировом хозяйстве. Железо занимает передовые позиции среди другого металла. Это основной материал, используемый для создания конструкций.

Общая характеристика и специфика отрасли

Если сравнить черную и цветную металлургию, то последняя является более энергозатратной. Для нее характерны сложные производственные процессы, так как в руде содержание необходимого элемента обычно низкое.

Также зачастую в ней присутствует большое количество примесей. Например, в медной руде содержится максимум 5% меди. На Урале добываются Колчеданы.

Это многокомпонентные руды, в состав которых входит около 30 химических элементов.

Цветные металлы подразделяют на несколько групп:

  Сталь Х12МФ характеристики и применение

Категория Особенности Наименование металлов
Тяжелые Плотные и тяжелые Медь, никель, цинк, плюмбум
Легкие Небольшая удельная плотность и вес Алюминий, литий, титан
Малые Являются спутниками тяжелых металлов Кобальт, сурьма, ртуть, кадмий
Легирующие Применяются для производства стали и других сплавов Молибден, вольфрам, ванадий
Благородные Используются в микроэлектронике и для изготовления ювелирных украшений Золото, серебро, платина
Редкоземельные Могут иметь различные свойства Тантал, ниобий, иттрий и др.

В рудах цветных металлов содержится мало добываемого элемента, поэтому для получения тонны меди необходимо переработать около 100 тонн породы. Чаще всего производственные комплексы размещают вблизи сырьевой базы.

Также для переработки руды необходимо большое количество электричества. На энергозатраты приходится около 50% всех затрат производства.

Подразделяется цветная металлургия на отрасли исходя из вида добываемого элемента. Наибольшие объемы добычи приходятся на такие металлы:

  1. Медь.
  2. Алюминий.
  3. Кобальт и никель.
  4. Олово.
  5. Свинец и цинк.
  6. Золото.

Производство никеля связано с местами добычи никелевых руд. Основные месторождения находятся в Норильском районе Сибири и на Кольском полуострове. Большинство отраслей металлургии характеризуется многоступенчатостью производственных этапов. Во время утилизации отходов получают другие материалы. Они потом используются в отраслях машиностроения, строительстве и химическом производстве.

История развития

Выплавлением металлов человечество занимается уже на протяжении многих веков. Это подтверждают множественные археологические находки. В большей мере в России развитие горного дела и производство цветных металлов связано с именем Петра I. Именно благодаря его приказам были построены первые плавильные заводы на Урале.

К началу XX-го века Россия стала одним из мировых лидеров в отрасли производства металлов, но Первая мировая война надолго остановила развитие отрасли.

Хотя уже в 30-е годы, когда появились первые пятилетки, государство восстановилось и смогло усилить свою индустриальную мощь.

После Великой Отечественной войны началось строительство крупнейших металлургических заводов. Большинство из них работает и сейчас.

Читайте также:  Таблица типичные дефекты при опиливании металла

Особенности металлургического процесса

Металлургический комбинат – предприятие полного металлургического цикла, включающего все три стадии металлургического процесса: плавка чугуна, производство стали, прокатка.

Металлургические заводы бывают двух типов:

  • завод, выпускающий сталь и прокат;
  • завод, где производится чугун и сталь.

Технологический процесс производства стали и проката являет собой сложную последовательность, этапы которой выглядят следующим образом:

Добыча железной руды, коксующихся углей и известняка;

  • обогащение руды на горно-обогатительных комбинатах;
  • коксование угля;
  • плавка чугуна в доменных печах;
  • производство стали в кислородных конвертерах или мартеновских печах;
  • прокатка стальных слитков на обжимных станах;
  • прокатка блюмов и слябов на сортопрокатных, листопрокатных и трубопрокатных станах.

Производство металлопроката невозможно без присутствия мощных энергетических ресурсов. Этот фактор стимулирует развитие электроэнергетики и других смежных отраслей экономики. Электроэнергетический потенциал России обеспечивает производство стали и металлопроката на десятках заводов и комбинатах.

Доменный процесс нуждается в специфическом углеродсодержащем топливе. Эту потребность обеспечивает коксохимическое производство.

Факторы размещения предприятий черной металлургии определяются ее основой – сырьем.

География цветной металлургии

География отрасли очень велика. Наиболее богатые месторождения находятся в Австралии, Перу, Венесуэле, Индии, Чили, ЮАР и Гвинее. Для увеличения эффективности добычи большинство государств сотрудничает между собой.

Ведущее место в мировой цветной металлургии занимает разработка месторождений алюминийсодержащих руд. Большая часть запасов этого металла находится в приэкваториальной зоне. Но успешное производство алюминия может быть налажено только в тех странах, у которых есть источники относительно дешевой энергии:

  1. Россия, Норвегия, США и Канада имеют мощные ГЭС и большие гидрологические ресурсы.
  2. Ирак, ОАЭ, Нидерланды и Великобритания обладают запасами природного газа.
  3. Китай, Австралия и Индия имеют много каменного угля.

Во Франции, Венгрии и Австрии энергия дорогая, поэтому в этих странах производство алюминия постепенно уменьшается.

На географию размещения отрасли оказывает влияние и экологический фактор, так как производство металлов сильно вредит окружающей среде. Оно загрязняет поверхностные и подземные воды, атмосферу и почву. Например, во время производства выделяется сернистый газ, который затем в огромных количествах выпадает в виде кислотных дождей на поверхность Земли. При этом страдает все живое.

Сырьевая база

Отечественная металлургия развивается благодаря богатству полезных ископаемых, которыми наполнены недра государства.

Многочисленные месторождения коксующихся углей полностью обеспечивают потребности металлургов. Большинство уральских заводов работает на угле, поставляемом из Кузнецкого угольного бассейна (Кузбасса).

По запасам железной руды сейчас Российская Федерация находится на первом месте в мире. На ее территории находится около 19% общемировых запасов этого полезного ископаемого. Крупные залежи железной руды называют железорудным бассейном. Наиболее крупными на постсоветском пространстве их примерами являются:

  • криворожский железорудный бассейн;
  • железорудный бассейн южного Урала;
  • курская магнитная аномалия.
  • Разработка месторождений железной руды специалисты ведут открытым (карьер) и подземным (шахта) способом.
  • Целесообразность разработки месторождений угля или железистого кварцита определяется глубиной залежей, транспортной доступностью месторождения, а также технологическими параметрами.
  • Рассмотрев факторы (не только сырьевые), влияющие на выбор района размещения металлургических заводов.

Основные подотрасли

В цветную металлургию входит несколько подотраслей. Основной является производство алюминия. На него приходится почти половина мирового объема выплавки цветных металлов. В качестве сырья используются бокситы, из которых в процессе переработки получают глинозем. Главные месторождения находятся в Китае, России, Австралии и Бразилии.

Производство меди занимает примерно 25% объема рынка. Для этого используют обогащенную медную руду. Также важное значение имеет переработка вторичного сырья. Основные месторождения медных руд находятся в Центральной Африке, Чили, России, Китае, Канаде и США.

Свинец и цинк производятся из полиметаллических руд. Наибольшие объемы добываются в Мексике, США, Австралии, Китае и Канаде. Перерабатывают эти руды в Австралии, США, Японии, Китае и нескольких странах ЕС.

Самые крупные месторождения никеля расположены в России. Она же и выступает в качестве главного мирового производителя. Производство этого металла занимает 6% от общего объема мировой выплавки. Сырьем является никелевая руда.

Олово получают при переработке оловянных руд. Основные мировые месторождения находятся в Юго-Восточной Азии и в Боливии. Среди главных центров выплавки можно выделить Малайзию, Китай, Боливию и Россию. Остальные продукты отрасли изготавливаются в гораздо меньших масштабах. Чаще всего это локальные производства.

Схемы изготовления различных металлов схожи, но в зависимости от конкретного природного ресурса они имеют определенные различия, поэтому цикл лучше всего можно описать на примере получения алюминия. Он включает в себя такие стадии:

  1. Добыча бокситов.
  2. Обогащение при помощи грохочения или промывки. Так происходит увеличение концентрации алюминия в руде.
  3. Изготовление глинозема.
  4. Выплавка металла.
  5. Производство алюминиевых болванок.

В России эта отрасль является одной из самых развитых. Это обусловлено наличием большого количество сырья, а также развитой производственной базой, которая осталась после распада СССР.

Центры развития металлургии в России

Большинство российских металлургических предприятий расположено на Урале. На долю этого региона приходится до половины всего объема выплавляемой стали. Главные гиганты отрасли дислоцируются в Магнитогорске, Челябинске и Нижнем Тагиле.

В европейской части России крупные комбинаты расположены в Липецке, Череповце и в Старом Осколе. В последнем, кстати, находится единственный в России электрометаллургический комбинат.

В Западносибирском регионе металлургическое производство представлено двумя большими комбинатами в Новокузнецке. Факторы размещения металлургии в Сибири определяются присутствием на этой территории дешевого кузбасского угля.

География расположения металлургических предприятий довольно обширна. Общим правилом для трех названных центров металлургии является тяготение к источникам сырья и топлива.

Металлургия цветных металлов имеет свои особенности.

Чем эта промышленность отличается от черной металлургии в части факторов своего размещения?

Проблемы и перспективы развития

Для России большой сложностью в отраслях цветной металлургии является зависимость от источников тепловой энергии и электричества.

Например, почти 80% вырабатываемой электроэнергии Братской ГЭС тратится на обслуживание алюминиевого завода. Из-за этого производство сильно удорожается, что в некоторых случаях приводит к его нерентабельности.

Выходом из ситуации является разработка и внедрение новых энергоемких технологий.

На производство алюминия, никеля и меди влияет огромный территориальный разрыв. Это касается не только добычи руды и первой стадии ее переработки, но и других этапов производства, поэтому в 1970-х годах началось увеличение значения использования вторичного сырья.

Также практически все типы предприятий этой отрасли сильно вредят окружающей среде. Изготовление продукции приводит к значительному экологическому загрязнению. Необходимы многомиллиардные вложения для модернизации производств и внедрения новых технологий. Только так можно будет снизить нагрузку на окружающую среду.

Что такое черная металлургия – кратко

Направление черной металлургии специализируется на добыче, изготовлении продукции из черного металла. На заводах производятся трубы, прокат и различные сплавы. На расположение предприятий влияют четыре основных фактора:

  1. Ориентация на рынок сбыта, близость к потребителям.
  2. Транспортная сеть, позволяющая перевозить необходимое сырье с минимальными финансовыми и временными затратами.
  3. Доступная электроэнергия, приближенность к таким источникам питания.
  4. Месторождения полезных ископаемых в доступной близости. Ключевыми являются железная руда и каменный уголь. Сырье является важным аспектом.

Состав производственной базы черной металлургии подразделяется на три основных группы. К первой группе относятся заводы с полным циклом выполнения работ. Они обеспечивают:

  • добычу полезных ископаемых;
  • перерабатывают и обогащают сырье;
  • производят чугун;
  • соединят железо с углеродом в специальных условиях, создавая сталь;
  • изготавливают прокат.

Вторая группа представлена компаниями с неполным производственным циклом. Они специализируются на работе только с одним или двумя видами продукции: сталь, чугун, прокат.

К третьей категории относятся фирмы малой металлургии. Здесь приветствуется использование лома при изготовлении стали. Также возможен выпуск проката.

В большинстве случаев такие фирмы входят в состав масштабных концернов машиностроения.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Станок