Минеральные русурсы

    КАЛИНИНГРАДСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

                                ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ И МЕНЕДЖМЕНТА

                                                 Курсовая работа

по дисциплине:  Агроэкология и природопользование

на тему:            «МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ»

                                                                      работу выполнила студентка

                                      гр. 08ДЗАЭ

                                                 Щербакова   Ю.В.

                                                                                 Руководитель работы                                                                        

                                                                                 Гулина Т.С.           

                                                                        Дата   сдачи_____________

                                                                        Работа защищена с оценкой

                                                                             ______________

                                                                         «____» ____________2011г.

                                                Калининград               

                                                     2011г.    

                                            Содержание

Введение…………………………………………………………………………3

1.Классификация минеральных ресурсов…………………………………….5

2.Нефтяная и газовая промышленность………………………………………8

3.Металлорудные минеральные ресурсы…………………………………….9

4.Неметаллическое минеральное сырьё………………………………………17

5.Оценка минерально-сырьевой базы России……………………………….18

6. Возможности и проблемы освоения минеральных ресурсов России……20

Заключение………………………………………………………………………22

Список использованной литературы…………………………………………23

                                                  Введение.

Минеральное сырье является материальной основой развития энергетики, промышленной и сельскохозяйственной индустрии. Поэтому проблема обеспечения общества минеральным сырьем и топливом стала одной из важнейших глобальных проблем современности.

Человечество длительное время черпает в огромных количествах минеральное сырье из общей кладовой - земных недр. Вследствие этого значительная часть богатых руд и месторождений, залегающих непосредственно у поверхности Земли или на небольших глубинах, уже истощены. Сегодня за каждую новую тонну приходится платить существенно дороже, чем вчера, а завтра придется платить еще дороже. Перед обществом встала серьезная и неотложная задача бережного и рационального расходования минеральных богатств планеты.

В этом отношении можно рассмотреть пример с бокситами - важнейшим стратегическим сырьем. Бокситы являются источником глинозема (окиси алюминия) - продукта, из которого восстанавливают металлический алюминий. Мировые ресурсы бокситов весьма невелики по сравнению с их потреблением. Поэтому серьезного внимания заслуживает возможность получения глинозема из не бокситового сырья. Так, основными не бокситовыми источниками глинозема являются нефелин и алунит, правда, в этом случае стоимость глинозема довольно высока.

Уже первые шаги человека были связанны с использованием различных видов минерального сырья. Наши далекие предки впервые сознательно обратили внимание на самородные медь и золото. Медь выплавляли из карбонатной руды на территории современной Турции за 7 тыс. лет до н.э. Особенно большое значение минеральное сырье приобрело в 20 веке. Его исключительная стратегическая роль проявилась в годы первой и второй мировых воин. Постепенно количество используемых элементов возрастало. Так в древние времена человек довольствовался лишь 18 химическими элементами, в 18 веке - 29, в середине 20 в. - 80. Ныне  с большим ускорением развиваются такие отрасли как атомная энергетика, электроника, лазеры, космонавтика, компьютерная техника и др. Это потребовало применения в технологии почти всех элементов таблицы Менделеева. На вовлечение новых видов минерального сырья и полноту его использования во все времена оказывал решающее влияние научно - технический прогресс.

                      1. Классификация минеральных ресурсов.

Под природными ресурсами принято понимать тела и силы природы, которые используются или могут быть использованы людьми. 

        МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ - полезные ископаемые в недрах Земли, запасы которых оценены по геологическим данным. Месторождения полезных ископаемых распределены в земной коре неравномерно.

       Все минеральные ресурсы можно классифицировать по различным признакам. Так, например, по характеру промышленно-отраслевого использования полезные ископаемые условно подразделяются на ряд групп. Это топливно-энергетическое сырье, черные и цветные, благородные, редкие и редкоземельные металлы, химическое и агрохимическое сырье, техническое и огнеупорное сырье, строительные материалы, драгоценные и поделочные камни, подземные воды и минеральные грязи.

К топливно-энергетическому сырью относят нефть, природный газ, каменный и бурый уголь, горючие сланцы и ядерное топливо (уран и торий). Это основные источники энергии для большинства видов транспорта, тепловых и атомных электростанций, доменных печей и т.д. Все они, кроме ядерного топлива, используются в химической промышленности.

Велико значение в мировой экономике металлов, в первую очередь черных. К этой группе относятся железо и железные сплавы (сталь, чугун, ферросплавы), составляющие основу развития современного машиностроения и строительства.

К группе цветных металлов относят медь, свинец, цинк, алюминий, титан, хром, никель, кобальт, магний, олово. Медь является вторым по значимости металлом. Главное ее производство - электрические провода. Широко используется свинец при производстве антидетонаторных присадок для повышения качества бензина.

Из благородных металлов наибольшее значение имеют платина, золото, серебро; меньшее - металлы платиновой группы (палладий, иридий, родий, рутений, осмий). Металлы этой группы обладают красивым внешним видом  в изделиях; отсюда и происходит их название - «благородные».

В группу редкоземельных металлов входят иттрий, лантан и лантаноиды (семейство из 14 химических элементов с атомным номером   85-71). Иттрий используется как легирующая добавка ко многим сплавам, применяемым в радиотехники. Окись лантана используется в оптических стеклах и является лазерным материалом.

Наиболее важными представителями химического и агрохимического сырья являются сера, соли, фосфориты и апатиты, плавиковый шпат. Ныне в мире вносится в почву более 120 млн. т. искусственных удобрений. Из серы также изготовляют серную кислоту. Из каменной соли (хлорид натрия) получают едкий натр, соду, хлорную известь и  соляную кислоту.

Техническим и огнеупорным сырьем являются графит, пьезокварц, асбест, магнезит, слюда, технические алмазы, глины и т.д.

Многие горные породы используются как строительные материалы или как сырье для изготовления строительных материалов. Графит обладает высокой температурой плавления, поэтому его используют в литейном деле.

Среди драгоценных камней главными являются алмазы. Алмаз - самое твердое, самое прозрачное вещество в природе. Помимо алмазов, перворазрядными драгоценными камнями  являются рубин, изумруд, сапфир и др.

Многие горные породы и минералы, имеющие красивую окраску и способные полироваться, являются поделочными камнями. Из них изготовляют вазы, шкатулки и украшения.

Важное промышленное значение имеют подземные воды - геотермальные и минераллизованные. Из них получают соль, йод, бром, тепло подземных вод используют теплицы, электростанции и др.

Академик А. Г. Бетехтин выделял следующие классы твердых минералов: самородные элементы, сернистые соединения (сульфиды), галоидные соединения, окислы и гидраты окислов, соли кислородных кислот.

В качестве самородных элементов встречаются золото, серебро, медь, платина, графит, алмазы, сера и др. К сульфидам (лат. «сульфур» - сера) относятся соединения различных элементов с серой или соли сероводородной кислоты. Среди них важное значение имеют минералы, являющиеся рудами свинца (галенит), цинка (сфалерит), меди (халькопирит) и др. Галоиды (греч. «галс» - соль) - это соли голоидно-водородных кислот HCI и HF. Среди них наиболее распространены хлористые и фтористые соединения: NaCI (галит), KCI(сильвин) и  плавиковый шпат.

Около 17 % веса земной коры составляют минералы, представленные окислами и гидратами окислов. Это соединения различных элементов с кислородом и гидрооксидной группой (OH). К ним относятся, например, кварц, касситерит (оловянный камень), корунд (глинозем), уранит и др.

Обширную группу минералов представляют соли кислородных кислот. Это карбонаты, сульфаты, фосфаты, силскаты и др. По подсчетам ученых, около 1/3 всех известных в природе минералов и около 3/4 веса земной коры составляют силикаты (лат. «силициум» - кремний).

Различные минералы обычно образуют устойчивые природные ассоциации, называемые горными породами. Это минеральные агрегаты определенного состава и строения, сформировавшиеся в результате проявления тех или иных геологических процессов. В зависимости от условий происхождения горные породы подразделяются на магматические, осадочные и метаморфические.

Магматические породы образуются в результате застывания расплавленной лавы на глубине (интрузивные) или на земной поверхности (эффузивные породы). Наиболее важными их компонентами являются окислы - кремнезем и глинозем.

Осадочные породы образуются за счет переотложения продуктов разрушения магматических (а также метаморфических и самих осадочных) пород. К химическим и биохимическим осадочным породам относятся бокситы, латериты, фосфориты, бурый железняк и др.

Метаморфические породы возникают в результате качественного изменения магматических и осадочных пород под воздействием высокого давления и температур. Так, глины  по мере погружения на глубину, уплотняясь, превращаются в глинистые сланцы, а кварцевые пески и песчаники - в кварциты. Известняки превращаются в мраморы. В метаморфических породах содержатся многие ценные полезные ископаемые - железо, медь, свинец, цинк, золото, олово, вольфрам и др.

По степени разведанности и изученности запасы полезных ископаемых подразделяются на четыре категории - А, В, С1, С2. Запасы категории А изучены и детально разведаны, В и С1 - разведаны с относительно меньшей детальностью. С2 - оценены предварительно. Кроме того, выделяются прогнозные запасы для оценки новых месторождений, бассейнов и перспективных территорий. Разведанные и прогнозные запасы объединяются в общие геологические запасы.

Россия полностью обеспечена всеми видами минерального сырья и по их разведанным запасам занимает ведущее место среди крупнейших стран мира.

В России сосредоточено более половины мировых запасов угля и торфа, 1/3 нефти и газа, 2/5 железных руд, 2/5 калийных солей, 1/4 фосфоритов и апатитов, 1/15 гидроэнергетических ресурсов и половина мировых запасов древесины.

                           2.Нефтяная и газовая промышленность.

Месторождения нефти и газа расположены в основном на территории Западной Сибири, Поволжья, Урала, Республики Коми и Северного Кавказа. Нефтяная промышленность сегодня - это крупный  народнохозяйственный комплекс,  который живет и развивается по своим закономерностям.

        В настоящее время нефтяная промышленность Российской  Федерации занимает 3 место в мире. В 1993 году было добыто 350 млн. т. нефти с газовым конденсатом. По уровню добычи мы уступаем только Саудовской Аравии и США.

Нефтяной комплекс России включает 148 тыс.  нефтяных скважин, 48,3 тыс. км. магистральных нефтепроводов, 28 нефтеперерабатывающих заводов общей мощностью более 300 млн. т./год нефти,  а  также большое количество других производственных объектов.

Топливно-энергетический баланс  (ТЭБ)  это  соотношение между добычей,  производством и  потреблением  топливно-энергетических ресурсов.  Все виды топлива и энергии при расчете структуры ТЭБа переводятся в условные единицы - тонны условного топлива - с помощью  показателя их теплотворной способности и условных коэффициентов.

За последние десятилетия в структуре топливной промышленности произошли  коренные  изменения,  связанные  с  уменьшением  доли угольной промышленности и ростом отраслей по добыче и переработке нефти и газа. Если в 1940 г. они составляли 20,5%, то в 1984г- 75,3%  суммарной добычи минерального топлива. Теперь на первый план выдвигается природный газ и уголь открытой добычи.  Потребление нефти для энергетических целей будет сокращено,  напротив, расширится ее использование в качестве химического сырья. В настоящее время в структуре ТЭБа на нефть и газ приходится 74%, при этом доля нефти сокращается,  а доля газа  растет  и  составляет примерно 41%.  Доля угля 20%, оставшиеся 6% приходятся электроэнергию.

                          3.Металлорудные минеральные ресурсы

Железные руды разделяются на ряд типов: бурый железняк, красный железняк, магнитные железняки (магнитные руды) и др. Экономическая оценка железорудных месторождений определяется качественной характеристикой руды: удельным весом в ней железа и других элементов, обогатимостью. Содержание железа в богатых рудах колеблется в пределах 45-70%, а в бедных – 25-42%. К полезным примесям относят: никель, марганец, ванадий и др., к вредным – фосфор и сера.

В России сосредоточено почти 40% мировых запасов железных руд. Общие балансовые запасы составляют около 65 млрд. т. в том числе 45 млрд. т. промышленной категорий (А+В+С1). Почти 30 млрд. т. (43%) представлено рудами, содержащими в среднем свыше 50% железа, которые могут использоваться без обогащения, и 15 млрд. т. (30%) – рудами, пригодными к обогащению по простым схемам.

Из разведанных запасов железных руд на европейскую часть России приходится 88%, а на долю восточной – 12%. Крупным железнорудным бассейном является Курская магнитная аномалия (КМА), где сосредоточено 60% общих балансовых руд страны. КМА охватывает в основном территорию Курской и Белгородской областей. Мощность пластов достигает 40-60 м., а в отдельных районах – 350 м. Руды залегающие на значительной глубине, содержат 55-62% железа. Балансовые запасы железных руд КМА (кат. А+В+С1) оцениваются в 43 млрд. т., в том числе 26 млрд. т. с содержанием железа до 60%, железистых кварцев с содержанием железа до 40% - в 17 млрд. т.

На территории Северной экономического района расположено три месторождения железных руд – Ковдорское, Оленегорское (Мурманская область) и Костомукшинское (Карелия). Руды Ковдорского месторождения характеризуется содержанием железа около 32% и повышенным содержанием фосфора (3%). Руды хорошо обогащаются с выделением апатита. Руды Оленегорского месторождения содержат 33% железа, а также марганец, титан и алюминий, залегающий на не большой глубине и имеют мощный пласт (от 30 до 300 м.). Костомукшинское месторождение осваивается совместно с Финляндией. Железные руды Кольского полуострова и Карелии служат сырьевой базой Череповетского металлургического завода.

Железнорудные ресурсы Уральского района представлены в четырех группах месторождений – Тагило-Кувширской, Качаонарской, Баксальской, Орско-Халиловской.

Тагило-Кувшинская группа включает месторождения гор Благодати, Высокой и Лебяжей. Содержание железа в рудах – 32-55%. Она служит сырьевой базой Нижне-Тагилбского комбината. Месторождение эксплуатируется открытым и подземным способами.

Качконарская группа месторождений расположена на восточном склоне Уральских гор (Свердловская область). Руды титаномагниевые, бедные по содержанию железа (17%), но легкообратимые. Они содержат ванадий и незначительный процент вредных примесей, и служит сырьевой базой Нижне-Тагильского комбината и Чусовского завода.

Боксальная группа железных руд расположена на склоне Уральских гор (Челябинская область). Содержание железа в бурых железняках составляет 32-45%. Руда содержит марганец и очень мало вредных примесей. Они поставляются на Челябинский, Саткинский и Ачинский металлургические заводы.

Орско-Халиловская группа месторождений размещена на восточном склоне Уральских гор (Оренбургская область). Руды содержат никель, кобальт, хром. Содержание железа – 35-55%. Они служат сырьевой базой Орско-Халиловского металлургического комбината.

На Северном Урале железные руды сосредоточены в Северной и Богословской группах месторождений. Руды Северной группы (Свердловская область) представлены магнитными железняками с содержанием железа 40-50%. Эти группы имеют небольшие запасы железной руды.

В Сибири разведанные запасы железных руд невелики (7,4% общероссийских). В Западной Сибири они сконцентрированы в двух районах – Горной Шории и Горного Алтае.

Железные руды Горной Шории (Кемеровская область) являются сырьевой базой Кузнецкого металлургического комбината (КМК). Среднее содержание железа в них – 42-53%. Основные месторождения Горной Шории – Темиртау, Таштагол, Одрабаш, Шалымское, Шерегенское, Ташельгинское.

В Горном Алтае (Алтайский край) железная руда сосредоточена и трех месторождениях – Белорецком, Инском и Холзунском. Руды по содержанию железа относятся к бедным (30-42%) и в настоящее время не эксплуатируются.

На территории Западно-Сибирской равнины открыт крупнейший в мире железнорудный бассейн – Западно-Сибирский. Площадь бассейна составляет около 260 тыс. . Геологические запасы исчисляются в 956 млрд. т.

Наиболее эффективно для разработки в бассейне Бакчарсаое месторождение (Томская область). Оно занимает площадь в 16 тыс. . Рудный горизонт месторождения составляет 20-70 м. и залегает на глубине 160-200 м. Руды содержат до 46% железа, а также примеси фосфора и ванадия.

Прогнозные запасы железных руд оцениваются здесь в 110 млрд. т. Для первоочередного освоения может быть рекомендована богатая часть восточного участка месторождения площадью 4 тыс. . Мощность рудных горизонтов составляет 25-40 м., содержание железа – 30-46%, запасы кондиционных руд – 3 млрд. т.

Прогнозные запасы Бакчарского месторождения в 2 раза превышают известные запасы в стране. Если сравнить это месторождение с наиболее эксплуатируемым или намеченным к эксплуатации месторождением Сибири, то оно заменит более четырехсот таких месторождений.

В Восточной Сибири наиболее крупным месторождениями железных руд являются Абаканское, Тейское, Ирбинское, Красрокаменское и Ангаро-Питский бассейн в Красноярском крае, Ангаро-Илимскиы бассейн и Нерюдинское месторождение в Иркутской области, Березовское месторождение в Читинской области.

Абаканское месторождение располагает магнитными рудами. Среднее содержание железа в них 45%. Руда поставляется на КМК. Тейское месторождение имеет руды со средним содержанием железа 37%. Ирбинское месторождение сосредотачивает железные руды, среднее содержание железа, в которых, достигает 46-50%. Ангаро-Илимский железорудный бассейн эксплуатируется частично. Руда добывается на Коршуовском месторождение и поступает на Западно-Сибирский металлургический завод. Среднее содержание железа в рудах 30-40%, но они хорошо обогащаются. Ангаро-Питский бассейн располагает запасами железных руд в 1,6 млрд. т. Содержание железа в рудах 32-38%. Они требуют сложных методов обогащения.

Прогнозные запасы железных руд Дальнего Востока оценивают в 3 млрд. т. Они сосредоточены в основном в Алданском бассейне. Среди месторождений наиболее богаты Таежное, Пионерское и Сиваглинское. Таежное – самое крупном месторождение, его запасы исчисляются в 1,3 млрд. т. Руды содержат в среднем 46% железа, а в отдельных пластах – более 60%. Пионерское месторождение имеет более бедные руды, со средним содержанием железа 40%. В Сиваглинском месторождение залегают руды со средним содержанием железа 58%, а в отдельных пластах – до 72%.

Большой интерес представляют железистые кварциты Чаро-Токкинского месторождения и Олекминского месторождения с прогнозируемыми запасами более 6 млрд. т., но разведаны они пока недостаточно.

Цветная металлургия выделяется как одна из наиболее трудоемких, капиталоемких и энергоемких отраслей промышленности. В структуре затрат расходы на сырье превышают 50%. Чтобы получить 1 т. никеля, необходимо добыть и переработать почти 200 т. руды, 1 т. олова – свыше 300 т., 1 т. вольфрама и молибдена – 1000 т. руды.

По запасам меди и России выделяются Уральский (60% добычи медных руд) и Восточно-Сибирский (40%) экономические районы. Небольшие запасы этих ресурсов имеются также на Северном Кавказе и в Алтайском крае.

Один из наиболее распространенных типов месторождений медных руд – медно-колчеданные. В них кроме меди содержаться сера, цинк, золото, серебро, кобальт и другие компоненты. Руды этого типа залегают на Урале. Основными месторождениями на территории Урала являются Дегтярское, Кировоградское, Красноуральское (Свердловская область), Карабашское (Челябинская область), Гайское и Блявинское (Оренбургская область), Учалирское и Бурибаевское (Башкирия). Среди них выделяется Ганское месторождение, в рудах которого содержание меди достигает 10%.

Другой тип месторождений медных руд – медистые песчаники. Основное месторождение этого типа – Удоканское (Читинская область). На территории России имеются также медно-никелевые руды. Они добываются в Норильском, Талнахском и Октябрьском месторождениях (Красноярский край).

Свинцово-цинковые руды, как правило, встречаются в природе вмести с медью и серебром. Иногда в этих рудах содержатся висмут, селен, теллур и другие металлы. Поэтому свинцово-цинковые руды называются полиметаллическими. В рудах большинства месторождений стоит цинк, которого содержится в 1,5-2 раза больше, чем свинца.

Переработка полиметаллических руд отличается чрезвычайной сложностью. Первый этап – обогащение (отделение от пустой породы). Второй – выделение отдельных металлов (цинка, свинца, серебра, меди и др.). Третий этап – выплавка соответствующего металла.

На территории России выявлены и разведаны крупные запасы цинка и свинца. Они сосредоточены в Кемеровской области (Салаирская группа), в Читинской области (Нерчинская группа), в Приморском крае (Дальногорская группа).

В западной части Енисейского кряжа обнаружена полиметаллическая провинция с месторождениеи нового генетического типа, ранее не известного ни в России, ни за рубежом. Полиметаллические месторождения приурочены к докембрийским карбонатным породам.

Одним из крупнейших в мире является Горевское полиметаллическое месторождение (Красноярский край). Рудные тела месторождения представлены залежами мощностью от 5 до 30 м. Основные полезные компоненты в рудах – свинец и цинк. Среднее содержание свинца в горевских рудах в 4 раза превышает среднее содержание свинца в рудах эксплуатируемых в стране месторождений. Промышленный интерес представляют также содержащиеся в рудах серебро и другие редкие металлы. Руды этого месторождения относятся к прожилково-вкрапленному типу с отдельными участками массивных руд. Горевские руды хорошо обогащаются из кондиционных концентратов, при этом извлекается до 96% свинца и 85% цинка. Гидрологические условия месторождения крайне сложны в связи с расположением большей их части под руслом Ангары.

На базе Горевского месторождения, не имеющего себе равных по запасам свинца, началось создание крупного горно-обогатительного предприятия. Освоение месторождения позволит в 3 раза увеличить выпуск свинца в стране, что окажет существенное влияние на преодоление отставания в производстве и промышленной переработки свинца в России по сравнению с США.

Сумма единовременных капиталовложений, необходимых для освоения Горевского месторождения (с учетом затрат на гидротехнические объекты), должна быть в 1,5 раз выше, чем по другим свинцово-цинковым месторождениям страны, намечаемым к эксплуатации. Однако, благодаря крупным масштабам производственных операций рудника и благоприятным технико-экономическим показателям переработки руды, разработка Горевского месторождения, по расчетам, будет рентабельной. Издержки производства на 1 руб. готового выпуска товарной продукции Горевского горно-обогатительного комбината будут в 2,5 раза ниже, чем в среднем по отрасли. Окупаемость капиталовложений – 2,5 года.

Другим крупным полиметаллическим месторождением в Восточной Сибири являются Кызыл-Таштыгское и Озерное, в которых содержатся богатые залежи цинка. Запасы руд трех месторождений обуславливают целесообразность строительства на юге Красноярского края (Ачинск или Абакан) или Иркутской области (Тайшет или Зима) крупного современного свинцово-цинкового завода.

При строительстве этого завода приведенные затраты на 1 т. металла с учетом добычи, обогащении и металлургического передела будут, по расчетам, в 2,3 раза ниже, чем в среднем по отрасли.

Высокоперспективное Холодинское месторождение полиметаллических руд, и в частности, содержащих цинк и свинец. По предварительным данным, оно в 3 раза превосходит по запасам Горевское месторождение. В связи с тем, что Холодинское месторождение расположено вблизи озера Байкал, оно может быть освоено только по безотходной технологической схеме, экономическое обоснование которой еще не выполнено.

Перспективно для промышленного освоения Озерное месторождение полиметаллических руд. По запасам и степени обогатимости руд оно уступает Горевскому и Холодинскому месторождениям, но расположено в более благоприятных, чем они, природных и экономических условиях. Месторождение по составу руд – преимущественно цинковые (цинка в нем в 8 раз больше свинца). Оно детально разведано и передано в эксплуатацию.

Хорошие условия для эксплуатации полиметаллических руд имеются в Читинской области. Здесь строится горно-обогатительный комбинат на базе Ново-Широкинского месторождения, и продолжаются работы по расширению минерально-сырьевой базы Нерченского ГОКа, работающего уже более 250 лет.