Цветная металлургия. 5

Вариант 8. Тема «Цветная металлургия». 

План  работы 

  1. Введение

    - специализация  цветной металлургии

    - группы цветных  металлов

    - факторы размещения

    - специфика  цветной металлургии

    - обеспеченность  подотраслей цветной металлургии  сырьём 

  1. Алюминиевая промышленность
 
  1. Медная  промышленность
 
  1. Свинцово-цинковая промышленность
 
  1. Оловорудная промышленность
 
  1. Никель-кобальтовая  промышленность
 
  1. Титано-магниевая  промышленность
 
  1. Вольфрамомолибденовая промышленность
 
  1. Золотодобывающая  промышленность
 

    10) Алмазодобывающая промышленность 

    11) Заключение

          - перспективы развития цветной металлургии

          - проблемы цветной металлургии 
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

  Цветная металлургия, одна из составных частей тяжёлой промышленности, специализируется на добыче, обогащении сырья, металлургическом переделе руд цветных, благородных и редких металлов, на добыче алмазов, производстве сплавов, утилизации отходов основного производства и получении из них вторичных видов продукции. В зависимости от сочетания этих технологических процессов выделяют следующие типы производств в металлургическом комплексе:

  Производства полного цикла, которые представлены, как правило, комбинатами, в которых одновременно действуют все названные стадии технологического процесса.

  Производства неполного цикла – это предприятия, в которых осуществляются не все стадии технологического процесса. Сюда относятся, например, электротермия ферросплавов, электрометаллургия и др.

  Для цветной  металлургии характерна организация  замкнутых технологических схем  с многократной переработкой промежуточных продуктов и утилизацией различных отходов. В перспективе эта тенденция усилится. Одновременно расширяются пределы производственного комбинирования, что даёт возможность кроме цветных металлов получать дополнительную продукцию – серную кислоту, минеральные удобрения, цемент и др. 

  В связи с разнообразием используемого сырья и широким применением цветных металлов в современной промышленности цветная металлургия характеризуется сложной структурой. По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно делятся на следующие группы:

  1. Тяжёлые (медь, никель, олово, свинец, цинк)
  2. Лёгкие (алюминий, магний, титан, натрий, калий)
  3. Легирующие (вольфрам, молибден, тантал, ванадий, ниобий)
  4. Малые (кобальт, ртуть, сурьма, мышьяк, висмут, кадмий)
  5. Благородные (золото, серебро, платина с платиноидами)
  6. Редкие и рассеянные (цирконий, галлий, таллий, германий, селен)
 
 

  Вследствие  значительной материалоёмкости  цветная металлургия ориентируется  главным образом на сырьевые  базы. При этом обогащение непосредственно «привязано» к местам добычи руд цветных и редких металлов, за исключением тех случаев, когда вблизи отсутствуют достаточно надёжные источники водоснабжения, так как обогащение требует большого количества воды (8-10 тыс. куб. метров на 1 тонну полиметаллических руд, 15-20 куб. метров на 1 тонну медно-никелевых руд и так далее).

Особенностями сырьевой базы цветной металлургии  также являются:

  • Крайне низкое в количественном соотношении содержание полезных компонентов в сырье (медные – от 1 до 5%, свинцово-цинковые – от 1,5 до 5,5%, никелевые – от 0,3 до 5,5%, оловянные = от 0,01 до 0,7%, молибденовые – от 0,005 до 0,04%). Практически для получения, например, 1 тонны меди требуется переработать не менее 100 тонн руды, никеля – до 200т, олова – до 300 тонн. Расход сырья на 1 тонну готовой продукции в сотни раз превосходит объём готового изделия, а при производстве редких металлов – в десятки и даже сотни тысяч раз;
  • Исключительная многокомпонентность сырья (например, уральские медные колчеданы содержат медь, железо, серу, золото, кадмий, серебро, селен, теллур, индий, галлий и другие элементы, в общей сложности до 30, например, карабашские руды в Челябинской области);
  • Огромная топливоёмкость и электроёмкость сырья в процессе его переработки (для производства никеля, например, до 55 тонн топлива на 1 тонну готовой продукции; для цинка – до 3 тонн; черновой меди – до з,5 тонн; глинозёма – до 12 тонн т так далее). Для производства 1 тонны алюминия требуется до 17 тысяч кВт/ч электроэнергии, 1 тонны титана – до 20-60 тысяч кВт/ч, магния – до 20 тысяч кВт/ч и так далее.
 

  Заметную  роль помимо сырья в размещении  цветной металлургии играет топливно-энергетический  фактор. С точки зрения требований, предъявляемых к топливу и  энергии, в её составе различают  топливоёмкие и электроёмкие производства. 

  Сырьевой  и топливно-энергетический факторы  неодинаково влияют на размещение  предприятий разных отраслей  цветной металлургии. Более того, в одной и той же отрасли  их роль дифференцируется в  зависимости от стадии технологического процесса или принятой схемы получения цветных и редких металлов. Поэтому цветная металлургия отличается большим числом вариантов размещения производства по сравнению с чёрной металлургией. 

  Цветная  металлургия имеет свою специфику:

  1. Отрасль отличается очень высокой концентрацией производства. Предприятия-монополисты составляют 12% от общего числа предприятий
  2. Это экологически вредное производство. По степени загрязнения атмосферы, водных источников и почвы цветная металлургия превосходит все другие отрасли, имеющие в составе горнодобывающую промышленность
  3. На предприятиях цветной металлургии самые большие расходы, связанные с потреблением топлива и транспортными перевозками. Причём за последние годы из-за роста цен на ресурсы и транспорт. Жёсткой валютной политики государства, огромных налогов доля расходов на топливо и энергию увеличилась с 16 до 40%, а доля транспортных расходов возросла с 6 до 20%.
 

      Цветная металлургия занимает ведущее четвёртое место (после топливной, машиностроения и пищевой) в структуре промышленности России, её доля – 10,1%. Это одна из самых экспортоориентированных отраслей. Она обладает богатейшей сырьевой базой. Только в Норильском месторождении сосредоточено 35,8% мировых запасов никеля, 14,5% кобальта, около 10% меди и 40% запасов металлов платиновой группы. 

      Обеспеченность подотраслей цветной металлургии сырьём: по бокситам – более 100 лет, меди – 85, свинцу и цинку – около 100, олову – 55, никелю – 70, вольфраму – 58, молибдену – около 130 лет. 
     

    АЛЮМИНИЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ.

    Выпускает лёгкий цветной металл. Эта промышленность использует сырьё более высокого качества, чем остальные отрасли  цветной металлургии. Сырьевые ресурсы  представлены бокситами, которые добываются на Северном Урале (месторождения –  Красная Шапочка, Кальинское, Черёмуховское), в Башкортостане (Сулея), в Архангельской области (Северо-Онежское), в Республике Коми (Южно-Тиманская группа). В КМА (бокситы залегают вместе с железной рудой), в Сибири (Салаирский кряж, бассейн Ангары, Восточный Саян). Ещё одним представителем сырьевых ресурсов алюминиевой промышленности являются нефелины, которые сосредоточены на Кольском полуострове (Кировское), в Сибири в Кузнецком Алатау (Кияшалтырское). По составу бокситы являются простым, а нефелины комплексным сырьём.

      Технологический процесс получения алюминия состоит из следующих стадий: добыча и обогащение сырья, производство полупродукта глинозёма, выпуск металлического алюминия. Для переработки нефелинов важно совпадение на территории сырьевых и топливных ресурсов (как, например, в Красноярском крае – завод в Ачинске). Производство глинозёма из бокситов, как менее материалоёмкое, может быть удалено от источников сырья (бокситы могут быть привозными) и ориентируются на дешёвое топливо.

      География  расположения алюминиевых заводов довольно разнообразна, однако почти все они (за исключением уральских) в той или иной мере удалены от сырья, но находятся вблизи ГЭС (Волгоград, Волхов, Кандаланша. Надвоицы, Братск, Шелехов, Красноярск, Саяногорск) или крупных энергетических установок, действующих на дешёвом топливе (Новокузнецк, Ачинск). Алюминий используется в авиастроении, судостроении, приборостроении, а также в производстве зеркал. Фольги, посуды и пр.

    Россия ежегодно производит порядка 3 млн. тонн алюминия, из них 700-800 тыс. тонн приходится на схему внутреннего толлинга. Внешний толлинг, или режим переработки под таможенным контролем, будет ограничиваться и заменяться на режим переработки на таможенной территории. 
     

    МЕДНАЯ  ПРОМЫШЛЕННОСТЬ.

      Медь –  второй по значимости металл после железа. Главное его назначение – электрические провода. Медные руды характеризуются в целом относительно низким качеством, поэтому отрасль ориентирована в размещении на сырьё. Сырьём для медной промышленности могут служить также медно-никелевые и полиметаллические руды. 

      Основной  тип руд, используемых сейчас  в России для производства  меди, - медные колчеданы, которые  представлены в основном на  Урале (Красноуральское, Ревдинское, Блявинское, Сибайское, Гайское и  другие месторождения). Важным резервом служат медистые песчаники, сосредоточенные в Восточной Сибири (Удоканское месторождение). Встречаются также медно-молибденовые руды. 

      Основной  район производства меди –  Урал, для которого характерно  преобладание металлургического  передела над добычей и обогащением. Поэтому здесь вынуждены использовать привозные (большей частью казахстанские) концентраты. 

      На Урале  обособляются друг от друга  предприятия по производству  черновой меди и её рафинированию.  Первые тяготеют к районам добычи руд – Красноуральск, Ревда, Кировоград, Карабаш и Медногорск; вторые нуждаются в значительных электроэнергетических ресурсах – Каштым, Верхняя Пышма. 

      Характерна  широкая утилизация отходов в  химических целях. 
     

    СВИНЦОВО-ЦИНКОВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ.

      Этот вид  цветной металлургии представлен добычей и обогащением полиметаллических руд. Сырьё относительно высокого качества. Промышленность характеризуется более сложным размещением производства, но в целом приурочена к районам распространения и добычи полиметаллических руд. Это Северный Кавказ (Садонское месторождение), Кузбасс (Салаирское месторождение), Забайкалье (Нерчинские), Дальневосточное Приморье (Дальнегорск, Хрустальный). Но обогащение руды и металлургический передел часто отрываются друг от друга, так как свинцово-цинковые концентраты содержат много полезных компонентов и транспортабельны. 

      Металлический  цинк производят в Челябинске, в небольших объёмах – в  Белове (Кемеровская область). Добыча  руд и производство концентратов  осуществляется на Алтайском  (Алтайский край), Салаирском (Кемеровская область), Горевском (Красноярский край) горно-обогатительных комбинатах, Нерчинском (Читинская область) полиметаллическом комбинате. 

      Свинцово-цинковая  промышленность утилизирует производственные  отходы. В первую очередь это  имеет отношение к цинку, который получают преимущественно путём электролиза раствора сернокислого цинка. Необходимая в данном случае серная кислота образуется из сернистых газов-отхода при обжиге цинковых концентратов. Сернокислотное производство имеют в своём составе комбинат «Электроцинк» (Владикавказ) и другие предприятия. 
     

    ОЛОВОРУДНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ.

      Основные  ресурсы олова находятся в  Восточной Сибире и на Дальнем Востоке. Здесь действуют Шерловогорский, Хрустальненский, Солнечный, Эссе-Хайский и другие горно-обогатительные комбинаты. Завершилось строительство первой очереди Депутатского ГОКа (Якутия). Оловянная промышленность отличается территориальной разобщённостью стадий технологического процесса. Металлургический передел не связан с месторождением руды, а ориентируется на районы потребления или размещается по пути следования концентратов (Новосибирск, Урал). 

      Олово  – необходимый компонент многих  сплавов, оно используется для  покрытия других металлов (лужение), на изготовление белой жести, фольги, химических препаратов и др. 
     

    НИКЕЛЬ-КОБАЛЬТОВАЯ  ПРОМЫШЛЕННОСТЬ.

      Руды добываются  двух типов: сульфидные медно-никелевые  руды на Кольском полуострове  и в Восточной Сибири (Норильский  рудный район) и окисление силикатные  никелевые на Урале (Буруктальское,  Черемшанское). Незначительная добавка никеля придаёт сплавам прочность, твёрдость, коррозионную стойкость. Отрасль ориентирована в размещении на источники сырья из-за низкого содержания металлов в рудах (0,3% никеля и 0,2% кобальта в сульфидных рудах), сложности их переработки, большого расхода топлива, многостадийности процесса и необходимости комплексного использования сырья. 

      Норильский  район – крупнейший центр комплексного  использования медно-никелевых руд.  На действующем здесь комбинате,  который объединяет все стадии  технологического процесса – от сырья до готовой продукции, производятся никель, кобальт, платина (вместе с платиноидами), медь и некоторые редкие металлы. Путём утилизации отходов получают серную кислоту, соду и другие химические продукты. 

      Добыча  и переработка медно-никелевых и платиносодержащих руд ведётся также на Надеждинском металлургическом комбинате, использующих энергетическую базу Усть-Хантайской ГЭС, газ Мессояхского месторождения и местные угли. 

      АО «Норильский  никель» производит 2/3 мирового объёма палладия, он имеет квоту на вывоз этого металла, которая будет действовать в течение 10 лет, то есть АО фактически может диктовать свои условия на рынке. Спрос на палладий постоянно растёт. В течение 2000 года он подорожал более чем вдвое (900 долл. За тройскую унцию). Объём продаж  в 2000 году составил 5,2 млн. унций. Крупнейшие потребители металла – японские автопроизводители, палладий широко используется как катализатор в устройствах очистки выхлопных газов. 

      На Кольском  полуострове добыча и обогащение осуществляется в Никеле, а металлургический передел – в Мончегорске. 

      На Урале  производство никеля сосредоточено  в районах добычи руд – Режском  и Уфалейском. 
     

    ТИТАНОВО-МАГНИЕВАЯ  ПРОМЫШЛЕННОСТЬ.

      Титаново-магниевая  промышленность является новой  отраслью цветной металлургии. Магниевое сырьё широко распространено на Урале, Кольском полуострове, в Западной Сибири. Получение титана и магния отличается большой электроёмкостью. Если заводы по производству магния первоначально возникли у источников сырья (Березниковский и Соликамские заводы на Урале), то предприятия по производству титана строились в местах дешёвой энергии, они работают на привозном сырье и концентратах. В перспективе в составе Тимано-Печорского ТПК намечено создать титано-магниевую промышленность. 
     

    ВОЛЬФРАМОМОЛИБДЕНОВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ.

      Руды вольфрама  и молибдена есть на Северном  Кавказе (Тырныаузское месторождение), вольфрам – в Бурятии и в  Якутии, молибден – в Западной  Сибири. Применяются в авиастроении  и автостроении в виде сверхтвёрдых  сплавов. В Хакасии и Читинской области производится примерно 80% молибденового концентрата страты, а Бурятия и Читинская область производят 20% вольфрамового концентрата. 
     

    ЗОЛОТОДОБЫВАЮЩАЯ  ПРОМЫШЛЕННОСТЬ.

      Эта отрасль  является одной из старейших  в России. В 993 году произведено 132,1 тонны золота, что обеспечивает нашей стране пятое место в мире после ЮАР, США, Канады и Австралии. В настоящее время доля российского золота в мировой добыче составляет порядка 8%. 

      По разведанным  запасам, которые оцениваются не менее чем в 5 тясяч тонн, Россия значительно уступает только ЮАР, но превосходит Австралию и Канаду и находится на одном уровне с США. Отечественные месторождения представлены россыпными, коренными (рудными) и комплексными (золото в сочетании с медью, полиметаллами и др.). Основные запасы сосредоточены в коренных месторождениях, затем идут комплексные и, наконец, россыпные. 

      Между  тем наиболее интенсивно всегда  разрабатывались россыпные месторождения:  их освоение требовало меньших  средств и времени по сравнению с коренными. Сейчас на их долю приходится около ¾ суммарной добычи. 

      Запасы россыпного золота к настоящему времени существенно сократилось. В перспективе следует ожидать повышения роли коренных месторождений, что связано, в частности, с привлечением иностранного капитала. Одним из примеров может служить создание российско-австралийского АО «Лензолото» на знаменитых приисках Бодайбо, где добычу золота к 2000 году намечалось довести до 62 тонн, то есть увеличить в несколько раз. Для этой цели будет начато освоение крупнейшего в стране месторождения «Сухой Лос» (запасы около 1,5 тысяч тонн) с использованием прогрессивных технологий добычи руды и извлечения золота. 

      Основная  масса отечественного золота  добывается на Дальнем Востоке  (2/3 общего количества) и в Восточной Сибири (свыше 1/4). На Дальнем Востоке 2/3 всей добычи сосредоточено на приисках Якутии (30,7 тонн) и Магаданской области (28,2 тонны). Восточной Сибири также добыча на 2/3 концентрируется в Иркутской области (11,7 тонн) и Красноярском крае (10,8 тонн). 

      Остальное  количество золота дают Урал (5%), где прииски возникли много  раньше, чем в других районах  России, Западная Сибирь и Север  европейской части. 
     

    АЛМАЗОДОБЫВАЮЩАЯ  ПРОМЫШЛЕННОСТЬ.

      Алмазы  – одна из важнейших доходных  статей отечественного экспорта. Ежегодно от их продажи страна получает около 1,5 млрд. долларов. 

      Алмазы  добываются более чем в 20 странах  мира. Одни из них являются  самостоятельными экспортёрами  алмазов, другие, в том числе  Россия, выходят на мировой рынок  через южноафриканский картель «Де Бирс». 

      Мировое  производство алмазов – 100 млн.  Карат (около 20 тонн в год), из  которых не менее половины  – технические. В стоимостном  выражении их доля составляет  только 2%.  «Де Бирс» производит 50% ювелирных алмазов, а на Россию в мировой их добыче приходится 25%. 

      В настоящее  время почти все отечественные  алмазы добываются в Якутии. В  двух алмазоносных районах бассейна  реки Вилюй действуют несколько  рудников, в том числе такие  известные, как «Юбилейный» и  «Удачный» (85% общего объёма добычи). На территории восточных районов страны алмазы найдены также в Восточной Сибири (Красноярский край и Иркутская область). 

      Весьма  перспективна северо-западная часть Русской платформы. Здесь обнаружено так называемое Зимнебережное кимберлитовое поле (в районе Архангельска) с несколькими кимберлитовыми трубками и жилами. По оценкам специалистов «Де Бирс», запасы одного из выявленных месторождений – имени Ломоносова – составляют не менее 250 млн. карат. Содержание ювелирных алмазов в поморских трубках много выше (2-3 карата на одну тонну породы), чем на рудниках Якутии, а по качеству архангельские алмазы значительно превосходят южноафриканские. Потенциально алмазоносными являются также Ленинградская область и Карелия. 
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

       В условиях становления и развития рыночных отношений Комитетом Российской Федерации по металлургии разработана концепция акционирования и приватизации предприятий металлургической промышленности, которая в качестве основы приватизации выдвинула решение следующих важнейших задач:

      1) Сохранение  оптимальных технологических связей, позволяющих                       эффективно использовать имеющийся  в металлургическом комплексе  производственный потенциал

      2) Создание  и развитие конкурентной среды

      3) Привлечение финансовых средств для технического перевооружения предприятий. 
     

      В настоящее  время созданы и формируются  различные холдинговые структуры  в металлургическом комплексе  России. Так, по инициативе Свердловской  области создана холдинговая  компания «Уралалюминвест», объединившая акционерный капитал Уральского алюминиевого, Полевского криолитового, Каменск-Уральского металлургического заводов, Михайловского завода по обработке цветных металлов, объединения «Севуралбокситруда» и института «Уралгипромез».

      Другая форма акционирования металлургических предприятий – создание межгосударственных компаний (МК). В настоящее время МК создаются в алюминиевой, титано-магниевой и редкоземельной промышленности, а также по добыче хромовых и марганцевых руд и производству ферросплавов.

      Создание  межгосударственных компаний в  металлургической промышленности  должно способствовать выходу  из кризиса и, помимо разрешения  имеющихся проблем, позволит обеспечить  общий внутренний рынок отдельными  дефицитными видами металлопродукции и сократить импорт их из третьих стран, а также успешно конкурировать на внешних рынках металлопродукции. 
     

         Одной из острейших проблем на современном этапе развития металлургического комплекса России являются рациональное природопользование и охрана окружающей среды.

     

      По уровню  выбросов вредных веществ в  атмосферу и водоёмы, образованию  твёрдых отходов металлургия  превосходит все сырьевые отрасли  промышленности, создавая высокую  экологическую опасность её производства  и повышенную социальную напряжённость в районах действия металлургических предприятий.

     

      Переход  к малоотходной и безотходной  технологии, совершенствование способов  утилизации вредных веществ, комплексное  использование природных ресурсов  – основные направления ликвидации  вредного влияния металлургического производства на состояние окружающей среды. 

      Также  острой проблемой цветной металлургии является несбалансированность производства продукции по технологическим цепочкам. Например, выпуск глинозёма для производства алюминия – только 29% общероссийского производства, выпуск первичного алюминия – 84%, а алюминиевого проката – 9%, добыча товарных свинцово-цинковых руд – около 60%, концентратов свинца из них производилось 32% и цинка – 14%, а металлического цинка – только 5%. 

      Цветная металлургия слабо ориентирована на обеспечение внутрирегиональных потребностей. В настоящее время экспортоориентированные предприятия, такие, как алюминиевые заводы, Норильский комбинат, в основном решили свои производственные и финансовые проблемы и успешно функционируют в условиях рынка, в то время как рудники и ГОКи оказались в крайне тяжёлом положении. Они значительно (в 2-2,5 раза) уступают странам дальнего зарубежья в содержании полезного компонента (свинца, цинка, вольфрама, молибдена) в руде, лишились традиционной поддержки из госбюджета. На рудниках и ГОКах, как правило, значительный износ техники, работает морально устаревшее оборудование и высока себестоимость производства. Не последнюю роль играет и сокращение внутреннего спроса в связи с экономическим кризисом. Для решения проблем отрасли необходимо создание вертикально интегрированных структур. 

      Металлургические  предприятия – основные промышленные  потребители электроэнергии. При  выпуске алюминия и меди энергетические  затраты составляют 15-35%, при этом используются только электропечи. В развитых странах этот показатель примерно в 1,5 раза ниже, так как им не приходится покупать электроэнергию по ценам, в которые заложены дотации населению, поставки бюджетным организациям; многие имеют собственные энергогенерирующие мощности. Некоторые российские металлургические предприятия также имеют собственные энергетические мощности, например, «Северсталь» обаспечивает себя электроэнергией на 40%, но основную часть они всё-таки покупают у РАО «ЕЭС России». Реструктуризация РАО «ЕЭС России» даёт металлургическим предприятиям возможность выбирать поставщиков электроэнергии и участвовать в акционерном капитале энергогенерирующих компаний. 

      Металлургические  комбинаты – производители цветных  металлов до 85% своей продукции поставляют на экспорт. По прогнозу иностранных специалистов, в Европе ожидается резкий подъём спроса на цветные металлы. Существенное влияние на производство в России оказывают 2 группы факторов: позитивные – дешёвые электроэнергия и рабочая сила и негативные – дальность железнодорожных перевозок сырья и готовой продукции, высокие транспортные тарифы, низкое качество сырья, в алюминиевой отрасли – отсутствие собственной сырьевой базы (только 40% производится из собственного сырья), высокий уровень налогового бремени (до 30% выручки от продаж, у основных конкурентов – 15-18%). Последние ограничивают конкурентоспособность российского производства.