Крупнейшие центры цветной металлургии в россии. Цветная металлургия в россии
Цветная металлургия – это не только комплекс мероприятий по получению цветных металлов (добыча, обогащение, металлургический передел, получение отливок чистых металов и сплавов на их основе), но и переработка лома цветных металлов.
Научно-технический прогресс не стоит на месте, и цветные металлы на сегодняшний день широко используются для разработки инновационных конструкционных материалов. Только отечественная металлургическая промышленность выпускает порядка 70 видов сплавов, используя разнообразное сырье.
В связи с низким содержанием необходимого компонента в руде и примесей других элементов, цветная металлургия является энергозатратным производством и имеет сложную структуру. Так, меди в руде содержится не более 5%, а цинка и свинца не более 5,5%. Колчеданы, добываемые на Урале, многокомпонентные, и в их составе находится порядка 30 химических элементов.
Цветные металлы подразделяются на шесть категорий, согласно своим физическим свойствам и предназначению:
- Тяжелые. Имеют высокую плотность, соответственно, и вес. К ним относятся Cu, Ni, Pb, Zn, Sn.
- Легкие. Имеют малый вес из-за незначительной удельной плотности. К ним относятся: Al, Mg, Ti, Na, Ka, Li.
- Малые: Hg, Co, Bi, Cd, As, Sb.
- Легирующие. В основном используются для получения сталей и сплавов с необходимыми качествами. Это W, Mo, Ta, Nb, V.
- Благородные. Широко известны и используются для изготовления ювелирных украшений. Среди них Au, Ag, Pt.
- Редкоземельные, рассеянные: Se, Zr, Ga, In, Tl, Ge.
Специфика отрасли
Руды цветных металлов, как было выше сказано, содержат малое количество добываемого элемента. Поэтому на тонну той же меди необходимо до 100 т руды. Из-за большой потребности в сырье цветная металлургия, по большей части, располагается вблизи своей сырьевой базы.
Цветные руды для своей переработки требуют большого количества топлива или электроэнергии. Энергетические затраты достигают половины общих затрат, связанных с выплавкой 1 т металла. В связи с этим металлургические предприятия располагаются в непосредственной близости от производителей электроэнергии.
Производство редких металлов в основном основано на восстановлении из соединений. Сырье поступает с промежуточных этапов обогащения руд. Из-за небольших объемов и трудности производства получением редких металлов занимаются лаборатории.
Состав отрасли
Виды цветной металлургии включают в себя отрасли, связанные с получением определенных видов металлов. Так, укрупнено можно выделить следующие отрасли:
- производство меди;
- производство алюминия;
- производство никеля и кобальта;
- производство олова;
- производство свинца и цинка;
- добыча золота.
Получение никеля тесно связано с местом добычи никелевых руд, которые расположены на Кольском полуострове и в Норильском районе Сибири. Многие отрасли цветной металлургии отличаются многоступенчатым металлургическим переделом промежуточных продуктов.
На этом основании эффективен комплексный подход. Это сырье для получения других сопутствующих металлов. Утилизация отходов сопровождается получением материалов, использующихся не только в других отраслях тяжелого машиностроения, но и в химической и строительной отраслях.
Металлургия тяжелых металлов
Получение меди
Основными этапами получения чистой меди являются выплавка черновой меди и ее дальнейшее рафинирование. Черновая медь добывается из руд, а низкая концентрация меди в уральских медных колчеданах и большие ее объемы не позволяют перенести производственные мощности с Урала. В качестве резерва выступают: медистые песчаники, медь-молибденовые, медь-никелевые руды.
Рафинирование меди и переплавка вторичного сырья производится на предприятиях, которые удалены от источников добычи и первичной плавки. Благоприятствует им низкая стоимость электричества, так как для получения тонны меди расходуется до 5 кВт энергии в час.
Утилизация сернистых газов с последующей переработкой послужила стартом для получения серной кислоты в химической промышленности. Из остатков апатитов производит фосфатные минеральные удобрения.
Получение свинца и цинка
Металлургия цветных металлов, таких как свинец и цинк, имеет сложную территориальную разобщенность. Добычу руды ведут на Северном Кавказе, в Забайкалье, Кузбассе и на Дальнем Востоке. А обогащение и металлургический передел проводится не только возле мест выемки руды, но и на других территориях с развитой металлургией.
Свинцовые и цинковые концентраты богаты на химическую элементную базу. Однако сырье имеет разное процентное содержание элементов, из-за чего не всегда цинк и свинец можно получить в чистом виде. Поэтому технологические процессы в районах различны:
- В Забайкалье получают только концентраты.
- На Дальнем Востоке получают свинец и цинковый концентрат.
- На Кузбассе получают цинк и свинцовый концентрат.
- На Северном Кавказе ведут передел.
- На Урале производят цинк.
Металлургия легких металлов
Наиболее распространенным легким металлом является алюминий. Сплавы на его основе обладают свойствами, присущими конструкционным и специальным сталям.
Для получения алюминия сырьем являются бокситы, алуниты, нефелины. Производство разделено на две стадии:
- На первой стадии получают глинозем и необходим большой объем сырья.
- На второй стадии электролитическим методом производят алюминий, на что требуется недорогая энергия. Поэтому этапы производства находятся на разных территориях.
Получение алюминия и сплавов сосредоточено в промышленных центрах. Сюда же поставляется лом на вторичную переработку, что в итоге снижает себестоимость готовой продукции.
Основными задачами предприятий цветной металлургии являются добыча и обогащение металлов, а также их передел, производство прокатов и сплавов. В экономике России эта отрасль играет очень заметную роль. По количеству месторождений цветных металлов наша страна занимает одно из первых мест в мире.
Основные подотрасли
- Архангельской области;
- Иркутской области;
- Красноярском крае.
Потенциально алмазоносными являются Ленинградская область и Карелия.
Наиболее производительными являются предприятия цветной металлургии России этой группы, ведущие разработку алмазов в коренных месторождениях. На рассыпных добычу осуществляют в основном малые предприятия.
Серебродобывающая промышленность
География цветной металлургии этой подотрасли очень и очень широка. Разработки месторождений серебра ведутся у нас в стране более чем в 20 регионах. По добыче этого благородного металла наша страна занимает первое место в мире. Ведущим является Дукатское месторождение Магаданской области.
Добыча платины
Больше всего этого металла в России добывается на Урале. Очень много платины также в Байкальском регионе, на Таймыре и Кольском полуострове. Перспективными в этом плане являются Карелия и Воронежская область.
Несмотря на довольно-таки тяжелые экономические условия, черная и цветная металлургия России - отрасль развивающаяся и перспективная. В любом случае предприятия этой группы в большинстве своем остаются рентабельными. Очень много внимания металлургическим компаниям уделяется и со стороны государства.
В России производит 40% мирового никеля, 20% – алюминия. 70% металлов экспортируется. Благодаря этому, данная отрасль является важным сектором государственной экономики и .
Цветная металлургия включает добычу руд, их обогащение, производства прокатов и сплавов. Основные металлы: алюминий, золото, медь, серебро, вольфрам, платина, титан, ртуть, кобальт, никель и др.
Основные районы производства: Уральский, Северный, Западно-Сибирский, Восточно-Сибирский районы.
Сырьевая база производства имеет слудющие особенности:
- низкое содержание металла в руде. Например, для получения 1 т меди необходимо переработать 100 т медной руды;
- большая энергоемкость и топливоемкость процесса обработки сырьевого ресурса. Так для производства 1 т продукции нужно потратить от 10% до 65% от общих затрат на энергию и топливо. Поэтому заводы стараются размещать там, где большое количество электроэнергии;
- многокомпонентность сырья. Например, только в одних уральских колчеданах содержится 30 разных элементов: золото, серебро, железо, медь и др.
Центры и отрасли цветной металлургии России
Остановимся на наиболее важных отраслях российской цветной металлургии:
1) Алюминий. Качества данного металла широко известны. Его используют в самолетах, машиностроении, строительстве. Симулин, дюралюминий (сплавы алюминия) сравниваются с высокосортными сталями по механическим свойствам.
Главные центры производства сосредоточены в Красноярске, Новокузнецке, Иркутске, Ачинске, Каменске-Уральском. Они размещены в основном около гидроэлектростанций.
Основные производственные мощности данной отрасли принадлежат «Объединенной компании Российского алюминия» (ОК РУСАЛ) – крупнейшей в мире алюминиевой корпорации.
2) Никель. Тут практически всё монополизировано горно-металлургической компанией «Норильский никель». Она производит 85% никеля в России и 20% в мире. Его отечественный ближайший конкурент Южуралникель создает в 20 раз меньше продукции.
3) Медь. Её используют в электротехнической промышленности, машиностроении и для изготовления сплавов. Для производства меди используют в основном уральские колчеданы.
Его крупнейшие месторождения: Ревдинское, Красноуральское, Сибайское и др. На Урале сосредоточены заводы по производству меди. Часть сырья отсюда завозится из Казахстана.
Предприятия по производству черной меди: Кировоградский, Красноуральский, Карабашский. Медеэлектролитные заводы по её рафинированию: Верхнепыменский, Кыштымский.
4) Свинец и цинк. Сосредоточена в районах Кузбасса — Салаир, Дальнего Востока – Дальнегорск, Забайкалья – Нерчинск.
5) Алмазы. В основном их добывают в Якутии (рудники «Удачный» и «Юбилейный»). Контролирует их добычу компания АК «АЛ РОСА» (25% мировой добычи алмазов).
Российская цветная металлургия, несмотря на проблемы (энергозатратность и топливоемкость) имеет и хорошие перспективы. Так, каждый год спрос на продукцию данной отрасти растет в России и мире растет на 3-4%.
Возможность выхода на рынки продаж высококачественной продукции позволит укрепить свои позиции в данной отрасли промышленности.
Цветная металлургия
Цветная металлургия производит разнообразные по физическим и химическим свойствам конструкционные материалы. В состав этой отрасли тяжелой промышленности входят медная, свинцово-цинковая, никель-кобальтовая, алюминиевая, титано-магниевая, вольфрамо-молибденовая, а также производство благородных и редких металлов.
Динамика базовых видов продукции цветной металлургии представлена в таблице 4.2.
По стадиям технологического процесса цветная металлургия делится на добычу и обогащение сырья, металлургический передел и обработку цветных металлов. Низкое содержание металла в рудах тяжелых цветных металлов требует обязательного их обогащения (обычно флотационным способом). Так как руды цветных металлов содержат много различных компонентов, последовательно выделяют каждый компонент (это многостадийный процесс). Обогащенная руда плавится в специальных печах и превращается в так называемый черновой металл, который подвергается затем очистке от вредных примесей (рафинирование). Полученный рафинированный металл используется в виде проката разного профиля в разных отраслях промышленности.
Цветные металлы подразделяются на тяжелые (медь, олово, свинец, цинк и др.), легкие (алюминий, титан, магний); драгоценные (золото, серебро, платина) и редкие (вольфрам, молибден, германий и др.).
Область использования цветных металлов:
Медь широко применяется в машиностроении, электроэнергетике и других отраслях промышленности как в чистом виде, так и в сплавах с оловом (бронза), алюминием (дюралюминий), цинком (латунь), никелем (мельхиор);
Свинец идет на производство аккумуляторов, кабеля, используется в атомной промышленности;
Олово используется для изготовления белой жести, подшипников и др.;
Никель относится к числу тугоплавких металлов - получают много ценнейших сплавов. Велико его значение при производстве легированных сталей, а также при нанесении защитных покрытий металлических изделий;
Алюминий применяется в различных отраслях машиностроения, в т.ч. авиастроения, электротехнике, а также в строительстве и для производства товаров народного потребления;
Магнит - в радиотехнике, авиационной, химической, полиграфической и других отраслях промышленности;
Титан - в судостроении, а также при изготовлении реактивных двигателей, ядерных реакторов и т.д.
По запасам золота Россия занимает третье место в мире, по добыче перешла со второго на шестое место. ЮАР добывает ежегодно порядка 583 т золота͵ а Россия немного более 100т. Месторождения этого металла сосредоточены в Сибири и на Дальнем Востоке. Серебро получают при рафинировании тяжелых металлов. Оно используется при изготовлении ювелирных изделий и в промышленности (при изготовлении кино- и фотоплёнок).
Размещение предприятий по выплавке тяжелых цветных металлов происходит под влиянием многих природных и экономических факторов, среди которых особую роль играет сырьевой фактор.
Размещено на реф.рф
Руды тяжелых цветных металлов отличаются от руд легких низким содержанием металлов. Так, промышленными считаются руды, содержащие медь, никель, свинец - около 1 %, олова - менее 1 %. Для производства 1 т меди требуется 100 т руды, 1 т олова - 300 т руды. Другая особенность руд тяжелых цветных металлов - их комплектность, в связи с этим особый интерес представляют калибрование предприятий.
Еще более сложные территориальные сочетания разных производств возникают при производстве легких цветных металлов. Так, при комплексной переработке нефелинов из этого вида сырья получают глинозем (а впоследствии алюминий), соду, поташ и цемент (ᴛ.ᴇ. осуществляется комбинирование с предприятиями химической промышленности и производства строительных материалов).
Наиболее важную роль в размещении предприятий по выплавке легких цветных металлов играет не сырьевой, а топливно-энергетический фактор.
Размещено на реф.рф
Руды легких металлов значительно богаче по содержанию металла, чем руды тяжелых металлов, но их выплавка требует огромного количества электроэнергии.
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, сырьевой и энергетический фактор по-разному влияют на размещение предприятий отдельных отраслей цветной металлургии. Даже в одной отрасли их роль бывает различна, исходя из стадии технологического процесса.
Таблица - Территориально-сырьевая характеристика предприятий тяжелых цветных металлов
Тип отрасли | Экономический район | Промышленный центр | Тип предприятий | Сырьевая база |
Медная | Уральский | Ревда, Кировоград, Крас-ноуральск, Карабаш, Медногорск | Производство чёрной меди | |
Медная | Уральский | Верхняя Пышма, Кыштым | Рафани-рование меди | Медные руды Урала (месторождения: Ревдинское, Сибай-ское, Гайское и др.) и концентраты из Казахстана |
Северный | Мончегорск | Медно-никелевые руды Кольского полуострова | ||
Восточно-Сибирский | Норильск | Полный металлургический цикл | Местные медно-никелевые руды (Талнахское месторождение) | |
Свинцово- цинковая | Северо-Кавказский | Владикавказ | Выплавка свинца и цинка | Местные полиметаллические (Садон) и привозные руды |
Уральский | Челябинск | Выплавка цинка | Медно-никелевые руды Урала и привезенные концентраты | |
Западно-Сибирский | Белово | Выплавка свинца и цинка | Местные полиметаллические руды (Салаир) и руды Восточного Казахстана | |
Дальне-Восточный | Дальне-горек | Выплавка свинца | Полиметаллические руды Дальнего Востока | |
Никель-кобальтовая | Восточносибирский | Норильск | Полный металлургический цикл | |
Уральский | Орск, Верхний Уфалей | Полный металлургический цикл | Местное и привозное сырье (руды Южного Урала и Казахстана) | |
Северный | Реж | Полупродукт | Местное и привозное сырье (руды южного Урала и Казахстана) | |
Никель | Полупродукт | |||
Мончегорск | Полный металлургический цикл | Местные руды Кольского полуострова и медно-никелевые концентраты из Норильска | ||
Оловянная | Западно-Сибирский | Новосибирск | Выплавка олова и сплавов | Концентраты государственных обогатительных комбинатов (ГОК) Якутии и Дальнего Востока |
Таблица - Территориально сырьевая характеристика предприятий легких цветных металлов
Тип отрасли | Экономический район | Промышленный центр | Тип предприятий | Сырьевая база |
I | ||||
Алюминиевая | Северо-Западный | Волхов | Полный цикл (гли-ноземо-алюминий | Тихвинское месторождение бокситов Ленинградской обл. |
Северо-Западный | Боксито-горск | Пр-во глинозема | Северонежск бокситы Архангельской обл.; нефелины Мурманской обл. | |
Пикалево | Пр-во глинозема | |||
Северный | Надвоицы | Выплавка алюминия | ||
Кандалакша | Выплавка алюминия | |||
Уральский | Каменск-Уральск | Полный цикл | Местные медно-никелевые руды (Талнахское месторождение) | |
Красно-турьинск | Полный цикл | Северо-уральские бокситы (Свердловской обл.), южноуральские бокситы (Челябинской обл.) | ||
Поволжский | Волгоград | Выплавка алюминия | Привозное сырьё | |
Западно-Сибирский | Новокузнецк | Выплавка Алюминия | Нефелины Кемеровской обл. и Красноярского края | |
Восточно-Сибирский | Братск, Ше-лехов, Сая-ногорск, Красноярск | Выплавка Алюминия | Местные нефелина Красноярского края. |
Продолжение таблицы 4.4
Алюминиевая промышленность РФ использует собственное и импортное сырьё. Сырьевые ресурсы России представлены бокситами, которые добываются на Урале (около городов Североуральск, Сулея) и в Северо-Западном экономическом районе (Тихвинское месторождение в Ленинградской области), а также нефелинами Кольского полуострова (у города Кировск) и Сибири (Кия-Шалтырское месторождение). Также сырье для алюминиевой промышленности России импортируется (и бокситы, и глинозем).
География расположения алюминиевых заводов разнообразна, однако почти все они (за исключением Уральских) в какой-либо мере удалены от сырья, но находятся вблизи источников дешевой электроэнергии - ГЭС (Волгоград, Волхов, Кандалакша, Надвоицы, Братск, Шелехов, Красноярск, Сояногорск) или крупных энергетических установок, действующих на дешевом топливе (Новокузнецк, Ачинск).
До слияния Иркутского и Уральского алюминиевых заводов (в 1996 г) выпуск первичного алюминия в России производили 11 заводов, суммарная мощность которых более 3 млн. т металла в год. В настоящий момент более 75 % выпуска продукция отрасли приходится на долю четырех крупных алюминиевых заводов: Братского, Красноярского, Саянского и Новокузнецкого. Причем, Братский и Красноярский алюминиевые заводы по объему производства являются одними из самых крупных в мире.
По сравнению с другими отраслями цветной металлургии в алюминиевой промышленности произошло наименьшее падение производства. За период 90-х годов объём выпуска первичного алюминия снизился незначительно.
Наша страна по-прежнему находится в группе мировых лидеров как по производству первичного алюминия (второе место после США), так и по выплавке алюминия из вторичного сырья (наряду с США, Японией, ФРГ, Италией, Францией и Великобританией) и входит в первую шестерку стран-экспортёров первичного алюминия в мире.
Медная промышленность. Основные месторождения медных руд в России (медные колчеданы) находятся на Урале: Крас-ноуральское, Ревдинское, Сибайское, а также лучшее в стране Гайское месторождение, руды которого в среднем содержат 4 % меди. В будущем намечается выработка уникального Удоканско-го месторождения медных руд в Сибири.
Рафинирование, как заключительная стадия производства меди, мало связанно с сырьевыми базами. Предприятия, специализирующиеся на этой стадии производства, находятся либо там, где есть металлургический передел (заводы Уральского экономического района), либо в районах массового потребления готовой продукции (Москва, Санкт-Петербург).
Свинцово-цинковая промышленность характеризуется более сложным размещением производства, но в целом приурочена к районам распространения и добычи полиметаллических руд. Это Северный Кавказ (Садонское месторождение) Западная Сибирь - Кузбасс (Салаирское месторождение), Забайкалье (Нер-чинские месторождения Читинской области) и Дальний Восток -Приморский край (Дальнегорск, Хрустальный). Обогащение руды и металлургический предел часто отрываются друг от друга, так как свинцово-цинковые концентраты содержат много полезных компонентов и вполне транспортабельны.
По производству свинцово-цинковых концентратов без металлургического передела выделяется Забайкалье; по производству металлического свинца и цинковых концентратов - Кузбасс (Белово); по выплавке свинца и цинка - Северный Кавказ (Са-дон); по производству металлического цинка из привозных концентратов - Урал (Челябинск).
Никелевая промышленность получила развитие: в Северном экономическом районе (Мончегорск) на базе разведанных никелевых месторождений Кольского полуострова и медно-никелевых концентратах из Норильска; на Урале (Верхний Уфалей, Орск, Реж) - на местном и привозном сырье; в Восточной Сибири (Норильск) - на медно-никелевых рудах Талнахского месторождения Красноярского края (Таймырского автономного округа).
В 90-е годы производство базовых видов продукции цветной металлургии за исключением выплавки свинца сильно сократилось: по выплавке свинца по сравнению с 1990 ᴦ. больше чем на 50 %, олова, цинка, никеля - на 35- 40 % и т.д.
Цветная металлургия - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Цветная металлургия" 2017, 2018.