Для руд цветных металлов характерно

Руда – горная порода, содержащая в своем составе металл или металлы в таких количествах, которые целесообразно извлекать при современном уровне развития промышленных технологий.

Таким образом, понятие «руда» имеет геологический, технический и экономический смысл. Минимальное содержание основного металла в руде, позволяющее подвергать руду металлургической переработке, называется рентабельным минимумом.

Руды цветных металлов, в зависимости от вида присутствующих металлосодержащих минералов подразделяют на:

• сульфидные, в которых ценные компоненты находятся в форме сернистых соединений;
• окисленные, металлы присутствуют в форме кислородосодержащих соединений;
• смешанные, металлы могут находиться как в окисленной так и в сульфидной форме, например, медные руды;
• самородные, содержащие металлы в виде самородных слитков или вкраплений. В самородной форме в мире встречаются золото, серебро, медь и платина.

Сульфидные руды классифицируются по форме размещения в земной коре, и разделяются на сплошные и вкрапленные. Сплошные руды состоят почти полностью из сульфидных минералов, в то время как вкрапленные представляют собой руды, содержащие мелкие включения сернистых соединений металлов в пустой породе.

Руды цветных металлов также могут быть разделены на монометаллические и полиметаллические в зависимости от наличия полезных компонентов.

Монометаллические руды, содержат только один ценный компонент, однако большинство руд встречающихся в природе являются полиметаллическими и содержат минимум два ценных элемента.

Наиболее сложными по составу являются медные и медно-никелевые руды, которые содержат до 10-15 металлов.

Руды цветных металлов как правило очень бедные и содержат всего несколько процентов, а часто и доли процента основного металла.

Распространенность в земной коре некоторых металлов характеризуется следующими цифрами, %:

Наиболее редко встречаются в природе полоний и актиний ( 10-15 %).

Запасы цветных металлов в земной коре все больше истощаются, учитывая приведенные выше данные видно, что 98,4% общего состава земной коры приходится на долю первых девяти элементов в таблице.

Неисчерпаемыми запасами цветных металлов обладает морская и океаническая вода. В них содержатся натрий, магний, калий, стронций а также, в меньших концентрациях, медь алюминий, никель, золото и др.

Не смотря на то что концентрация элементов в воде ничтожно мала, человек может и должен научиться их извлекать.

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 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

Таблица — Территориально сырьевая характеристика предприятий легких цветных металлов

Продолжение таблицы 4.4

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.

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.

Что такое руда? Какие виды руды бывают? Как добывают? Страны-лидеры по добыче руды

Автомобиль, телефон, даже холодильник – вся эта техника сделана из железа, производство которого очень сложный процесс. Основное сырье для получения этого ценного материала – это минералы, в которых есть частицы необходимого металла.

Простыми словами, это порода, содержащая сплавы. В мире встречается огромное количество этого ресурса, способы ее обработки и получения из нее полезных ископаемых могут быть очень разнообразны, но начинается все на рудниках.

Что такое горная руда, как происходит ее добыча и переработка, будет рассказано в этой статье.

Руда: определение и особенности

Рудами называют горные породы, которые применяются для переработки и извлечения содержащихся в них металлов. Виды этих полезных ископаемых различаются по происхождению, химическому содержанию, концентрации металлов и примесей. В химическом составе руды присутствуют различные его оксиды, гидроксиды и углекислые соли железа.

Интересно! Руда востребована в хозяйстве с древних времен. Археологам удалось выяснить, что изготовление первых предметов из железа датируется II вв. до нашей эры. Впервые этот материал использовали жители Месопотамии.

Свойства руды

Железо – распространенный в природе химический элемент. Его содержание в коре земли составляет около 4,2%.

Но в чистом виде он почти не встречается, чаще всего в виде соединений – в окислах, карбонатах железа, солях и т.д. Железная руда – это соединение минералов со значительным количеством железа.

В народном хозяйстве экономически обоснованным считается применение руд, содержащих более 55% этого элемента.

Что делают из руды

Железорудная промышленность – металлургическая отрасль, которая специализируется на добыче и обработке железной руды. Основное предназначение этого материала на сегодняшний день – производство чугуна и стали.

Всю продукцию, которую делают из железа, можно разделить на группы:

• Передельный чугун с повышенной концентрацией углерода (выше 2%).
• Литейный чугун.
• Сталь в слитках для изготовления проката, железобетона и стальных труб.
• Ферросплавы для выплавки стали.

Для чего нужна руда

Материал используется для выплавки чугуна и стали. Сегодня нет практически ни одной промышленной сферы, которая обходится без этих материалов.

Всё о добыче золота. Где и как добывается золото?

Чугун – это сплав углерода и железа с марганцем, серой, кремнием и фосфором. Чугун производится в доменных печах, где при высоких температурах руду выделяют из оксидов железа. Практически 90% полученного чугуна является предельным и используется при выплавке стали.

Применяются различные технологии:

• электронно-лучевая выплавка для получения чистого высококачественного материала;
• вакуумная обработка;
• электро-шлаковый переплав;
• рафинирование стали (устранение вредных примесей).

Отличие стали от чугуна – минимальная концентрация примесей. Для очистки применяется окислительная выплавка в мартеновских печах.

Сталь самого высокого качества выплавляется в индукционных электрических печах с экстремально высокой температурой.

Отрасли применения

Сфера применения железной руды практически полностью ограничена металлургией. Ее используют, в основном, для выплавки чугуна, который добывают с помощью мартеновских или конверторных печей. На сегодняшний день чугун используется в различных сферах жизнедеятельности человека, в том числе в большинстве видов промышленного производства.

Не в меньшей степени используются различные сплавы на основе железа – наиболее широкое применение обрела сталь благодаря своим прочностным и антикоррозийным свойствам.

Чугун, сталь и различные другие сплавы железа используются в:

1. Машиностроении, для производства различных станков и аппаратов.
2. Автомобилестроении, для изготовления двигателей, корпусов, рам, а также других узлов и деталей.
3. Военной и ракетной промышленности, при производстве спецтехники, оружия и ракет.
4. Строительстве, в качестве армирующего элемента или возведения несущих конструкций.
5. Легкой и пищевой промышлености, в качестве тары, производственных линий, различных агрегатов и аппаратов.
6. Добывающей промышленности, в качестве спецтехники и оборудования.

Какие бывают руды

Руда отличается по концентрации содержащегося в ней элемента. Она бывает обогащенной (с концентрацией от 55%) и бедной (от 26%). Бедные руды целесообразно применять в производстве только после обогащения.

По происхождению выделяют следующие виды руд:

• Магматогенная (эндогенная) – образовавшаяся под воздействием высокой температуры;
• Поверхностная – осевшие остатки элемента на дне морских бассейнов;
• Метаморфогенная – полученная под воздействием экстремально высокого давления.

Основные соединения минералов с содержанием железа:

• Гематит (красный железняк). Самый ценный источник железа с содержанием элемента от 70% и с минимальной концентрацией вредных примесей.
• Магнетит. Химический элемент с содержанием металла от 72% отличается высокими магнитными свойствами и добывается на магнитных железняках.
• Сидерит (карбонат железа). Отмечается большое содержание пустой породы, самого железа в нем около 45-48%.
• Бурые железняки. Группа водных окислов с низким процентом железа, с примесями марганца и фосфора. Элемент с такими свойствами отличается хорошей восстанавливаемостью и пористой структурой.

Факторы размещения алюминиевой промышленности

1) Сырьевой

  Силикон своими руками. «Реанимация» часть 1.

• Предприятия располагают вблизи источников сырья — бокситов или глинозема.
• При производстве вторичного алюминия предприятия расположены вблизи крупных потребителей аллюминия.

2) Энергетический

• Для производства алюминия необходимо много энергии, поэтому предприятия располагают вблизи источников дешевой электроэнергии (например в Бразилии это гидроэнергетика, в странах персидского залива дешевая энергия вырабатывается на ТЭС).

3) Водный

• Для производства алюминия необходимо большое количество воды, поэтому предприятия чаще всего располагают вблизи крупных рек.

• Пример:
• Какие факторы способствовали размещению крупного завода по производству первичного алюминия Красноярске.
• 1) В Красноярском крае протекает крупная река — Енисей, а производство аллюминия водоемкое производство
• 2) Красноярский край обеспечен дешевой электроэнергией, за счет мощных ГЭС.

Как выглядит руда

Как выглядит железная руда

Вид материала зависит от его состава и содержания дополнительных примесей. Самый распространенный красный железняк с высоким процентом железа может встречаться в разном состоянии – от очень плотного до пылевого.

Бурые железняки имеют рыхлую, слегка пористую структуру бурого или желтоватого цвета. Такой элемент часто нуждается в обогащении, при этом легко перерабатывается в руду (из него получается высококачественный чугун).

Магнитные железняки плотные и зернистые по своей структуре, выглядят как кристаллы, вкрапленные в породу. Оттенок руды – характерный черно-синий.

Химический состав

Свойства железной руды, ее ценность и характеристики напрямую зависят от ее химического состава. Железная руда может содержать различное количество железа и других примесей. В зависимости от этого выделяют ее несколько типов:

• очень богатые, когда содержание железа в рудах превышает 65%;
• богатые, процент железа в которой варьируется в диапазоне от 60% до 65%;
• средние, от 45% и выше;
• бедные, в которых процент полезных элементов не превышает 45%.

Чем больше побочных примесей в составе железной руды, тем больше необходимо энергии на ее переработку, и тем менее эффективным является производство готовой продукции.

Состав породы может представлять собой совокупность различных минералов, пустой породы и других побочных примесей, соотношение которых зависит от ее месторождения.

Магнитные руды отличаются тем, что в их основе заложен оксид, имеющий магнитные свойства, но при сильном нагреве они теряются. Количество этого типа породы в природе ограничено, но содержание железа в нем может не уступать красному железняку. Внешне он выглядит как твердые кристаллы черно-синего цвета.

Шпатовый железняк представляет собой рудную породу, в основе которой лежит сидерит. Очень часто имеет в составе значительное количество глины. Этот тип породы относительно тяжело найти в природе, что на фоне малого количества содержимого железа делает его редко используемым. Поэтому отнести их к промышленным типам руд невозможно.

Кроме оксидов в природе содержаться другие руды на основе силикатов и карбонатов. Количество содержимого железа в породе очень важно для ее промышленного использования, но также важно наличие полезных побочных элементов, таких как никель, магний, и молибден.

  ГОСТ 6507-90: «Микрометры. Технические условия»

Как добывают руду

Добыча железной руды – это сложный технический процесс, при котором происходит погружение в земные недра с целью поиска минералов. На сегодняшний день существует два способа добычи руды: открытая и закрытая.

Добыча руды открытым способом

Добыча руды открытым способом

Открытый (карьерный способ) – распространенный и наиболее безопасный вариант по сравнению с закрытой техникой. Метод актуален для тех случаев, когда в рабочей зоне отсутствуют твердые породы, а рядом нет населенных пунктов или инженерных систем.

Сначала вырывается карьер до 350 метров глубиной, после чего со дна большими машинами собирается и вывозится железо. После добычи материал на тепловозах отправляется на заводы по изготовлению стали и чугуна.

Добыча природного газа в России: прошлое, настоящее, будущее

Карьеры роются экскаваторами, но такой процесс занимает много времени. Как только машина доберется до первого пласта рудника, материал сдается на экспертизу, чтобы определить процент содержания железа и целесообразность дальнейших работ (если процент выше 55%, работы в этой местности продолжаются).

Интересно! По сравнению с закрытым способом добыча полезных ископаемых в карьерах стоит вдвое дешевле. Такая технология не требует обустройства шахт или создания тоннелей. При этом эффективность работы в открытых карьерах выше в несколько раза, а потери материала в пять раз меньше.

Закрытый способ добычи

Добыча руды закрытым способом

Шахтная (закрытая) добыча руды применяется только в том случае, если планируется сохранить целостность ландшафта в той области, где ведется разработка рудных залежей. Также этот способ актуален для работ в горной местности.

В этом случае создается сеть тоннелей под землей, что приводит к дополнительным расходам – строительство самой шахты и сложная транспортировка металла на поверхность.

Самый главный недостаток – высокий риск для жизни рабочих, шахта может обрушиться и перекрыть доступ на поверхность.

Алюминиевая промышленность

Алюминий — самый распространенный цветной металл в земной коре.

Производство алюминия можно разделить на три части:

1. Добыча сырья для алюминиевой промышленности — бокситов
2. Бокситы перерабатываются на глинозем
3. Из расплава глинозема получают алюминий

• Первичный алюминий — алюминий, который производят из сырья — бокситов
• Вторичный алюминий — переплавленный алюминий (Промышленность развитых стран нацелена на производства вторичного алюминия)

Рейтинг стран по добыче бокситов:

1. Гвинея
2. Австралия
3. Бразилия
4. Ямайка
5. Камерун
6. Индия

Преимущественно бокситы распространены во влажных тропиках и субтропиках.

Карта, показывает какие страны лидирует по добыче бокситов

Где добывают руду

Добыча железной руды – одна из ведущих сфер хозяйственного комплекса РФ. Но несмотря на это, доля России в мировой добыче руды составляет всего 5,6%. Мировые запасы составляют около 160 млрд. тонн. Объем чистого железа достигает 80 млрд. тонн.

Страны, богатые рудами

Распределение ископаемых по странам выглядит следующим образом:

• Россия – 18%;
• Бразилия – 18%;
• Австралия – 13%;
• Украина – 11%;
• Китай – 9%;
• Канада – 8%;
• США – 7%;
• остальные страны – 15%.

Существенные залежи железной руды отмечены в Швеции (города Фалуня и Гелливар). В Америке обнаружено большое количество руды в штате Пенсильвания. В Норвегии металл добывается в Персберге и Арендали.

Руды России

Курская магнитная аномалия – крупное месторождение железной руды в РФ и в мире, в которой объем неочищенного металла достигает 30000 млн. тонн.

Курская магнитная аномалия — фото с места добычи

Интересно! Аналитики отмечают, что масштабы добычи ископаемых на рудниках КМА сохранятся вплоть до 2021 года, в дальнейшем будет наблюдаться спад.

Площадь рудников Кольского полуострова составляет 115000 кв.км. Здесь добывается железная, никелевая, медная руды, кобальт и апатиты.

Горы Урала также входят в число самых крупных месторождений руды в РФ. Основной район разработок – Качканар. Объем рудных ископаемых составляет 7000 млн. тонн.

Российская разработка, позволяющая добывать золото из каменного угля

В меньшем объеме металл добывается в Западно-Сибирском бассейне, в Хакасии, Керченском бассейне, в Забайкальске и Иркутской области.

( 2 оценки, среднее 4 из 5 )

ЦВЕТНА́Я МЕТАЛЛУ́РГИ́Я

Авторы: В. П. Тарасов

ЦВЕТНА́Я МЕТАЛЛУ́РГИ́Я, вклю­ча­ет пред­при­ятия по до­бы­че, обо­га­ще­нию, ме­тал­лур­гич. пе­ре­ра­бот­ке руд цвет­ных ме­тал­лов и ме­тал­ло­об­ра­бот­ке. Осн. ви­ды про­дук­ции Ц. м. – ру­ды, кон­цен­тра­ты, цвет­ные ме­тал­лы и их спла­вы (в т. ч. из­де­лия из них).

На не­ко­то­рых пред­при­яти­ях Ц. м. так­же осу­ще­ст­в­ля­ет­ся про­из-во по­лу­про­вод­ни­ков и не­ме­тал­лов (Si, Ge, Se, Те, As, P, S и др.); от­дель­ные из них по­лу­ча­ют по­пут­но с из­вле­че­ни­ем цвет­ных ме­тал­лов. На пред­при­яти­ях Ц. м. про­из­во­дят каль­ци­нир.

со­ду, по­таш, сер­ную ки­сло­ту, ми­нер. удоб­ре­ния, стро­ит. ма­те­риа­лы и др. Без про­дук­ции Ц. м. не­воз­мож­ны су­ще­ст­во­ва­ние и тех­нич. про­гресс ма­ши­но­строе­ния, хи­мии, атом­ной энер­ге­ти­ки, обо­рон­но­го ком­плек­са, строи­тель­ст­ва и сфер спец.

по­треб­ле­ния.

В со­став Ц. м. вхо­дят мед­ная, свин­цо­во-цин­ко­вая, ни­кель-ко­баль­то­вая, алю­ми­ние­вая, ти­та­но-маг­ние­вая, вольф­ра­мо-мо­либ­де­но­вая, сурь­мя­но-ртут­ная пром-сть, про­из-во бла­го­род­ных ме­тал­лов, ред­ких ме­тал­лов и ПП ма­те­риа­лов, твёр­дых спла­вов и др.

от­рас­ли, обо­соб­лен­ные в за­ви­си­мо­сти от ви­да вы­пус­кае­мой про­дук­ции, а так­же до­бы­ча ал­ма­зов. Про­из­водств. ком­плекс Ц. м. со­сто­ит из гор­но­до­бы­ваю­щих пред­при­ятий, обо­га­тит. фаб­рик, ме­тал­лур­гич. и ме­тал­ло­об­ра­ба­ты­ваю­щих за­во­дов.

Ру­ды цвет­ных ме­тал­лов в по­дав­ляю­щем боль­шин­ст­ве ком­плекс­ные, пе­ре­ра­бот­ка ко­то­рых по­зво­ля­ет из­вле­кать мн. по­пут­ные эле­мен­ты. Боль­шин­ст­во ред­ких и дра­го­цен­ных ме­тал­лов и ок. 30% про­из­во­ди­мой в РФ сер­ной ки­сло­ты по­лу­ча­ют в ре­зуль­та­те ком­плекс­ной пе­ре­ра­бот­ки сы­рья. В Ц. м.

для по­лу­че­ния 1 т ме­тал­ла пе­ре­ра­ба­ты­ва­ет­ся от со­тен до де­сят­ков ты­сяч тонн ру­ды. До­бы­ча ру­ды осу­ще­ст­в­ля­ет­ся от­кры­тым и под­зем­ным спо­со­ба­ми. Ком­плекс про­цес­сов пе­ре­ра­бот­ки руд вклю­ча­ет ме­то­ды ру­до­под­го­тов­ки (дроб­ле­ние, гро­хо­че­ние, из­мель­че­ние, клас­си­фи­ка­ция и др.

), обо­га­ще­ние по­лез­ных ис­ко­пае­мых и гид­ро­ме­тал­лур­гию; пе­ре­ра­бот­ка ве­дёт­ся по ком­би­ни­ров., мно­го­ста­ди­аль­ным тех­но­ло­гич. схе­мам. Осн. спо­соб обо­га­ще­ния ко­рен­ных руд – фло­та­ция, по­сред­ст­вом ко­то­рой пе­ре­ра­ба­ты­ва­ет­ся до 90% руд­но­го сы­рья; ру­ды рос­сып­ных ме­сто­ро­ж­де­ний обо­га­ща­ют­ся гра­ви­тац. спо­со­ба­ми (см.

Гра­ви­та­ци­он­ное обо­га­ще­ние), час­то в со­че­та­нии с маг­нит­ной се­па­ра­ци­ей и фло­та­ци­ей. От­хо­ды обо­га­ще­ния в боль­шин­ст­ве слу­ча­ев слу­жат сырь­ём для про­из-ва про­дук­тов в смеж­ных от­рас­лях пром-сти, в ча­ст­но­сти для про­из-ва стро­ит. ма­те­риа­лов, а так­же их ис­поль­зу­ют для за­клад­ки вы­ра­бо­тан­но­го про­стран­ст­ва.

На ме­тал­лур­гич. за­во­дах осу­ще­ст­в­ля­ет­ся пе­ре­ра­бот­ка ис­ход­но­го про­дук­та (кон­цен­тра­та) с при­ме­не­ни­ем про­цес­сов плав­ки (в т. ч.

ав­то­ген­ной плав­ки), элек­тро­тер­мии, плаз­мен­ной тех­но­ло­гии, элек­тро­ли­за ме­тал­лов, гид­ро­ме­тал­лур­гии на ос­но­ве про­цес­сов сорб­ции и экс­трак­ции, ис­поль­зо­ва­ния по­дог­ре­то­го ду­тья и ду­тья, обо­га­щён­но­го ки­сло­ро­дом, и др. Боль­шое вни­ма­ние в Ц. м.

уде­ля­ет­ся раз­ра­бот­ке тех­но­ло­гий, обес­пе­чи­ваю­щих ра­цио­наль­ное при­ро­до­поль­зо­ва­ние и ох­ра­ну ок­ру­жаю­щей сре­ды от за­гряз­не­ний. Во­вле­ка­ют­ся в пе­ре­ра­бот­ку твёр­дые и пы­ле­га­зо­вые от­хо­ды до­бы­чи, обо­га­ще­ния и ме­тал­лур­гич. пе­ре­де­ла, очи­ща­ют­ся и ути­ли­зи­ру­ют­ся пром. сто­ки.

На тер­ри­то­рии РФ име­ют­ся зна­чит. за­па­сы алю­ми­ние­во­го сы­рья, ни­ке­ля, ме­ди, оло­ва, вольф­ра­ма, зо­ло­та, пла­ти­ны и др. В Ц. м. РФ ве­ду­щи­ми пред­при­ятия­ми яв­ля­ют­ся объ­е­ди­нён­ная ком­па­нии РУ­САЛ (в 2014 вы­пуск алю­ми­ния со­ста­вил ок.

6,8% ми­ро­во­го про­из-ва, гли­но­зёма – 7%), груп­па ком­па­ний «Но­риль­ский ни­кель» (ми­ро­вой ли­дер по про­из-ву ни­ке­ля и пал­ла­дия), АО «Ура­лэ­лек­тро­медь» (вы­пус­ка­ет ок. 40% ме­ди в стра­не). В РФ в 2014 объ­ём про­из-ва цветных ме­тал­лов со­ста­вил (тыс.

 т): 3600 Al, 892 Cu, 285 Ni, 221 Zn, 150 Pb (в 2012), 27,2 Ti, 0,6 Sn и 0,0249 Pt (в 2012). См. так­же Ме­тал­лур­гия.

Цветные металлы: особенности применения и обработки

На сегодняшний день цветные металлы имеют огромное значение для производства любого типа техники. Металл является химически простым веществом, обладающим такими характеристиками, как ковкость, теплопроводность, электропроводность; внешне отличается особым блеском. Существует несколько классификаций металлов, основными группами металлов являются следующие:

• Черные металлы (железо и его сплавы);
• Цветные металлы (все остальные металлы и сплавы, за исключением железа);
• Благородные или драгоценные металлы (серебро, золото, платина и остальные металлы платиновой группы);
• Легкие металлы (имеющие низкую плотность);
• Тяжелые металлы (цветные металлы, обладающие плотностью выше, чем железо).

Цветные металлы — техническое название всех металлов и их сплавов (кроме железа и его сплавов, называемых черными металлами). Термин в русском языке соответствует термину в европейских языках. Во многих других языках цветные металлы называются термином

В науке принята условная классификация цветных металлов, по которой они разделены по различным признакам, характерным для той или иной группы:

• легкие металлы (алюминий, титан, магний),
• тяжелые цветные металлы (медь, свинец, цинк, олово, никель),
• благородные металлы (в т. ч. платиновые металлы),
• тугоплавкие металлы,
• рассеянные металлы,
• редкоземельные металлы,
• радиоактивные металлы.

Цветные металлы весьма востребованы в нашей стране, их производство широко распространено во всех регионах.

Цветная металлургия — отрасль металлургии, которая включает добычу, обогащение руд цветных металлов и выплавку цветных металлов и их сплавов. Различают металлургию легких металлов и металлургию тяжелых металлов.

На территории России сформировано несколько основных баз цветной металлургии. Различия их в специализации объясняются несхожестью географии легких металлов (алюминиевая, титано-магниевая промышленность) и тяжелых металлов (медная, свинцово-цинковая, оловянная, никель-кобальтовая промышленности).

Основные цветные металлы

Алюминий

Алюминий — это цветной металл, который обладает высокой электропроводностью, хорошей пластичностью, но имеет низкие механические свойства. Различают алюминий первичный и вторичный.

Медь

Медь — это металл, который является наиболее распространенным среди цветных, обладающим высокой пластичностью, электропроводностью и теплопроводностью. Медь хорошо сплавляется со многими металлами, образуя сплавы, которые широко используются в машиностроении.

Цинк

Цинк — это цветной металл, который при обыкновенной температуре хрупок, но при нагреве до 100-150 градусов хорошо куется и прокатывается. Цинк устойчив против коррозии, однако разрушается под действием кислот и щелочей. Температура плавления — 419 градусов.

Применение цветных металлов

В современной технике объем применения цветных металлов и сплавов на их основе непрерывно растет. В связи с бурным развитием авиастроения, ракетной и атомной техники, химической промышленности в качестве конструкционных материалов в настоящее время стали применять такие металлы (и сплавы на их основе), как титан, цирконий, никель, молибден и даже ниобий, гафний и др.

Области применения отдельных цветных металлов и сплавов на их основе весьма разнообразны.

Медь и ее сплавы широко используют в химическом машиностроении, для изготовления трубопроводов самого различного назначения, емкостей, различных сосудов в криогенной технике и т. п.

Алюминий и его сплавы применяют для изготовления различных емкостей в химической и пищевой промышленности. Сплавы на основе алюминия широко применяют для самолетов, ракет, судов, в строительстве и т. п. в связи с их сравнительно высокой прочностью при малой плотности, высокой коррозионной стойкостью в некоторых агрессивных средах и высокими механическими свойствами при низких температурах.

Особенности цветных металлов

1. Некоторые металлы (медь, магний, алюминий) обладают сравнительно высокими теплопроводностью и удельной теплоемкостью, что способствует быстрому охлаждению места сварки, требует применения более мощных источников теплоты при сварке, а в ряде случаев предварительного подогрева детали.

2. Для некоторых металлов (медь, алюминий, магний) и их сплавов наблюдается довольно резкое снижение механических свойств при нагреве, в результате чего в этом интервале температур металл легко разрушается от ударов, либо сварочная ванна даже проваливается под действием собственного веса (алюминий, бронза).

3. Все цветные сплавы при нагреве в значительно больших объемах, чем черные металлы, растворяют газы окружающей атмосферы и химически взаимодействуют со всеми газами, кроме инертных.

Особенно активные в этом смысле более тугоплавкие и химически более активные металлы: титан, цирконий, ниобий, тантал, молибден.

Эту группу металлов часто выделяют в группу тугоплавких, химически активных металлов.

Особенности обработки цветных металлов

Цветные металлы прочны и долговечны, способны переносить высокие температуры. Недостаток только один — способность корродировать и разрушаться под воздействием кислорода .

Одним из самых эффективных методов защиты цветного металла от атмосферной коррозии считается нанесение защитных лакокрасочных материалов. Существуют три группы средств для защиты металлических поверхностей: грунтовки, краски и универсальные препараты «три в одном».

Грунтовка — незаменимое средство борьбы с атмосферным окислением, одно- или двухслойное грунтование производится перед окрашиванием, помимо защитных свойств сообщая финишному покрытию лучшую адгезию к основанию.

При выборе состава важно знать, что для разных металлов используются разные грунтовки

Для алюминиевых оснований используют специальные грунтовки на цинковой основе либо уретановые краски.

Медь, латунь и бронзу обычно не красят — эти металлы поставляются на рынок с заводской обработкой, защищающей поверхность и подчеркивающей ее красоту.

Если же целостность такого «фирменного» покрытия со временем нарушается , его лучше полностью удалить с помощью растворителя , после чего основание следует отполировать и покрыть эпоксидным или полиуретановым лаком.

Другие статьи по сходной тематике