§ 9. Цветная металлургия

Вспомните, какие типы электростанций в России производят наиболее дешевую электроэнергию. Где они расположены?

Цветная металлургия включает добычу руд цветных металлов, их обогащение, выплавку черновых металлов и их рафинирование (очистку), производство сплавов и проката.

По объему произведенного металла цветная металлургия значительно уступает черной, но стоимость одной тонны продукции выше.

Обеспеченность сырьем. Россия занимает 3 место в мире по производству цветных металлов. На долю России приходится 3 % мирового производства меди, 40 % — палладия, 20 % — платины, 20 % — никеля. В природе насчитывается около 70 видов цветных металлов. Цветные металлы подразделяются на группы (табл. 7).

Таблица 7

Группы цветных металлов

Основные

Легирующие и редкие

Благородные (драгоценные)

Малые

Тяжелые

Легкие

Медь

Свинец

Цинк

Никель

Олово

Алюминий

Титан

Магний

Вольфрам

Молибден

Ванадий

Германий

Цирконий

Селен

Кобальт

Золото

Серебро

Платина

Палладий

Сурьма

Ртуть

Цветная металлургия России развивается в основном на собственной сырьевой базе, обеспеченность разными видами сырья составляет: бокситами, свинцом, цинком — около 100 лет, оловом, вольфрамом — 50—60 лет, медью, никелем — 70—90 лет, молибденом — около 130 лет. Многие крупные месторождения истощены из-за их длительной эксплуатации или уступают по качеству рудам зарубежных стран. Значителен дефицит марганцевых, хромовых, титановых и других руд.

Состав и значение отрасли. В цветной металлургии выделяют несколько подотраслей (табл. 8).

Таблица 8

Подотрасли цветной металлургии

Производство меди

Производство свинца и цинка

Производство никеля и кобальта

Производство алюминия

Производство титана и магния

Производство вольфрама и молибдена

Производство благородных и редких металлов

Добыча алмазов

Для современного производства требуются прочные, эластичные, стойкие к коррозии и легкие конструкционные материалы. Этим требованиям отвечают цветные металлы и их сплавы. Алюминий, титан и сплавы на их основе широко применяются для производства авиационной и ракетной техники, морских судов, оборудования для химических заводов. Медь и ее сплавы с оловом (бронза), алюминием (дюралюминий), цинком (латунь), никелем (мельхиор) незаменимы в машиностроении, электроэнергетике. Свинец применяется при изготовлении аккумуляторов, электрических кабелей, в атомной промышленности. Цинк и никель широко используются в черной металлургии. Золото, серебро и платина обладают устойчивостью к химическим воздействиям, используются в химической и электронной промышленности, а металлы платиновой группы — тугоплавкостью, поэтому из них изготавливают контакты для полупроводниковых устройств и сложных электронных приборов.

Огромное значение в отрасли имеет утилизация отходов. Так, многие руды цветных металлов часто содержат серу. При выплавке руд выделяются сернистые соединения, которые отравляют воздух, а при взаимодействии с атмосферной влагой образуют кислотные дожди. Для предупреждения вредных последствий необходимо сокращать выбросы и постоянно модернизировать очистные сооружения.

Факторы размещения предприятий. На размещение предприятий цветной металлургии оказывают влияние особенности используемых руд. Главной особенностью большинства руд цветных металлов является низкое содержание полезных веществ по сравнению с рудами черных металлов. Поэтому транспортировать руды цветных металлов на большие расстояния невыгодно. Для повышения количества полезного вещества в руде ее подвергают обогащению (получают концентрат руды) на горно-обогатительных заводах, которые располагаются в районах добычи сырья (рис. 31). Затем полученный дорогостоящий концентрат транспортируют на металлургический комбинат.

Рис. 31. Технологическая цепочка в цветной металлургии

Содержание металла в рудах цветных металлов невысокое. Если железные руды с содержанием железа около 20 % считаются бедными, то медные руды с содержанием меди 5 % считаются богатыми. Олово начинают добывать из руд с содержанием металла менее 1 %; медь, никель, свинец — около 1 %. Разрабатываются месторождения, где концентрация полезного вещества может быть еще ниже. В концентрате руды содержание полезного вещества увеличивается в десятки раз: меди — до 35 %, олова — до 65 %, свинца и цинка — до 78 %.

Другая особенность руд цветных металлов состоит в том, что они комплексные, то есть в них содержится сразу несколько химических элементов, поэтому комбинаты извлекают из руды сразу несколько различных металлов. Например, из добытой на одном месторождении руды можно получать цинк, свинец, серебро или медь, никель, кобальт, платиноиды.

Низкое содержание полезных веществ в рудах и комплексность руд определяют тяготение производства тяжелых металлов к районам добычи сырья.

Производства цветных металлов отличаются топливо- и энергоемкостью. Для производства легких металлов характерна высокая энергоемкость. Поэтому размещение предприятий по выплавке легких металлов определяется в первую очередь электроэнергетическим фактором: многие центры расположены вблизи крупных ГЭС.

Добыча и обогащение некоторых металлов характеризуется большой водоемкостью: чтобы получить 1 т медно-никелевых руд, нужно использовать 15—20 м3 воды. Соответственно производство тяготеет к источникам воды.

В цветной металлургии существует высокая степень концентрации производства. Несколько основных заводов производят 40 % продукции отрасли. К примеру, АО «Норильский никель» выпускает более 40 % металлов платиновой группы, перерабатывает свыше 70 % российской меди и дает около 20 % мирового производства никеля.

Алюминиевая промышленность имеет свои особенности размещения. Первая стадия технологического процесса — производство глинозема (оксида алюминия) из алюминиевых руд (бокситов либо нефелинов). Содержание металла в нефелиновых рудах невысокое, поэтому предприятия по производству глинозема располагаются преимущественно в районах добычи сырья. Производство глинозема из бокситов менее материалоемко (содержание металла в бокситах достигает 40—70 %), поэтому бокситы могут быть привозными и размещение предприятий ориентируется на дешевое топливо.

Вторая стадия — выплавка из глинозема чистого алюминия — очень энергоемкий процесс, поэтому все алюминиевые заводы располагаются вблизи источников дешевой электроэнергии (крупных ГЭС).

География цветной металлургии. Большим разнообразием отраслей цветной металлургии отличается Урал, где расположены месторождения медных (Гай), никелевых (Оренбургская область), алюминиевых руд (Североуральск), благородных металлов (золота, платины). На Урале построено несколько заводов по выплавке меди (Медногорск), алюминия (Каменск-Уральский), никеля (Орск). За 300-летнюю историю эксплуатации многие месторождения руд истощились, поэтому заводы используют не только местное, но и привозное сырье, доля которого составляет около 1/3. На Урале также ощущается недостаток электроэнергии.

На Европейском Севере из местных и норильских руд производят никель (Мончегорск, Никель). Район также выделяется добычей алюминиевых руд (Хибины, Северо-Онежское месторождение) и производством металлического алюминия (Надвоицы, Кандалакша).

На севере Сибири расположен крупнейший центр по добыче комплексных медно-никелевых руд, а также золота (Норильск). Часть из них перерабатывается на Норильском комбинате, который производит более 50 % российской меди, 90 % кобальта и никеля, почти всю платину, золото и другие металлы. Часть медно-никелевых руд вывозится на предприятия Кольского полуострова и в Красноярск.

Юг Сибири — крупнейший в стране производитель алюминия из местного сырья (Ачинск) и привозного концентрата (уральского и зарубежного). Крупнейшие алюминиевые центры — Братск, Красноярск, Шелехов, Саяногорск. На них производится 80 % российского алюминия. Добыча и переработка руд цветных металлов ведется в Кузбассе и Забайкалье. В перспективе возможна разработка Удоканского медного месторождения.

Дальний Восток выделяется добычей олова (Депутатское месторождение, Эсэ-Хайя), свинцово-цинковых руд (Дальнегорск), золота (Якутия, Магаданская область).

Рис. 32. Кимберлитовая трубка

Алмазная промышленность. Россия обладает большими запасами алмазов и является одним из мировых лидеров по их добыче (около 26 % мировой добычи алмазов в денежном выражении), занимая второе место после Ботсваны. Крупнейшие алмазные рудники расположены в Якутии, на Урале и в Архангельской области.

Источник алмазов — кимберлитовые трубки, образующиеся в результате прорыва газов сквозь земную кору. В пределах Западной Якутии кимберлитовые трубки известны на весьма обширной территории — в бассейнах рек Малая Батуобия, Далдын, Алакит, в верхнем течении реки Муна, в среднем и нижнем течении реки Оленек, в верхнем течении реки Алдан. Общее количество открытых трубок около 100. В настоящее время в Якутии ведутся активные геологоразведочные работы, задача которых — поиск новых алмазных месторождений, имеющих промышленную ценность. В 2008 г. было открыто крупное месторождение алмазов, названное «Верхне-Мунским», с запасами, оцениваемыми в 3,5 млрд долл. Ожидается, что при уровне добычи в 1,2—2 млн т породы в год месторождения хватит на 25 лет.

Основной производитель алмазов в России — ЗАО АЛРОСА. Это одна из крупнейших алмазодобывающих компаний в мире, монополист алмазодобычи в России (95 % добычи алмазов на территории страны), занимающаяся разведкой, добычей, обработкой и реализацией алмазов и бриллиантов.

Подведем итоги

• Для предприятий цветной металлургии характерна высокая концентрация производства на предприятиях-монополистах.

• На размещение заводов цветной металлургии большое влияние оказывают особенности руд. Производство тяжелых металлов приурочено к районам их добычи: это связано с низким содержанием металла в рудах. Предприятия по производству легких металлов тяготеют к источникам дешевой электроэнергии.

• Крупнейшие районы цветной металлургии — Урал, Европейский Север, север Сибири, юг Сибири и Дальний Восток.

Вопросы и задания

1. Найдите на карте атласа крупнейшие металлургические базы России. С помощью карты и текста учебника составьте их характеристику и заполните таблицу.

Металлургическая база

Особенности и география

Роль и место в хозяйстве страны

Проблемы и перспективы развития

черной металлургии

цветной металлургии

Урал

Европейский Центр

Европейский Север

Сибирь

Дальний Восток

2. Чем отличается география предприятий, производящих легкие и тяжелые цветные металлы? Приведите примеры предприятий. 3. Почему потребности в цветных металлах возрастают в эпоху НТР?


Поделиться: