Цветная металлургия

Подотрасли

Цветная металлургия включает в себя подотрасли, в рамках которых осуществляется выпуск различных металлов:

Производство алюминия.

На его долю приходится более 45% объема выплавки всех цветных металлов. Сырьем являются бокситы, которые перерабатываются в глинозем. Основные месторождения находятся в Австралии, Бразилии, экваториальной Африке, Китае и России.

Ведущими производителями алюминия в мире признаны Россия, США, Италия, Китай, Германия.

Производство меди.

Более четверти от всего объема выплавки приходится на медь. Она добывается из медной руды, где концентрация металла может достигать порядка 30-35%. Кроме этого, значительную роль играет переработка вторичного сырья.

Основные месторождения медных руд находятся в России, Казахстане, Чили, США, Канаде, экваториальной Африке, Китае.

Ведущими производителями являются Россия, Китай, США, страны Европы.

Производство свинца и цинка.

Эти металлы выпускаются из полиметаллических руд. Основные залежи находятся в США, Мексике, Канаде, Китае, Австралии. Производство сконцентрировано в Китае, США, Японии, Австралии, странах ЕС. На долю выплавки цинка и свинца приходится более 22% от всего объема.

Производство никеля.

Крупнейшие месторождения находятся в России, она же и является главным мировым производителем. На долю производства данного металла приходится менее 7% от мировой выплавки. Основным сырьем выступают никелевые руды. 

Производство олова.

Данный металл получают из оловянных руд. Большая часть мировых запасов приходится на Боливию и Юго-Восточную Азию. Ведущими центрами выплавки являются Боливия, Малайзия, Китай, Россия.

Производство остальных цветных металлов менее развито и имеет локальные масштабы.

Типы и особенности предприятий

Природная основа черной металлургии – топливо и металлическое сырье.

Россия богата на ископаемые и сырье для развития этой отрасли, но их территориальное размещение неравномерно. Поэтому строительство комбинатов имеет привязку к определенным районам. Выделяют три типа черной металлургии, от них непосредственно зависит географическое положение производственных комплексов:

• металлургия полного цикла, подразумевающая присутствие всех производственных этапов, которые осуществляются на территории одного предприятия;
• металлургия неполного цикла отличается тем, что один из процессов выделен в отдельное производство;
• малая металлургия, которая характеризуется отдельными металлургическими цехами в составе машиностроительных комплексов.

Полный цикл производства включает в себя как основное производство чугуна, стали, проката, так и подготовительный этап к плавке железных руд – ее обогащение для повышения содержания в ней железа. Для этого удаляется пустая порода и обжиг для устранения фосфора, углекислоты, серы.

Для обеспечения качества конечного продукта необходимо применение следующих компонентов:

• технологического топлива;
• воды;
• легирующих металлов;
• флюсов;
• огнеупорных материалов.

В качестве топлива в основном выступает кокс из высококалорийного, малозольного, малосернистого и высокопрочного угля, а также газ. Металлургические предприятия полного цикла в большинстве своем размещаются поблизости к топливным, сырьевым и водным ресурсам, а также к вспомогательным материалам.

При производстве 90% затрат идут на топливо и сырье. На кокс из них приходится – около 50%, на железную руду – 40%. Предприятия полного цикла располагаются близко к сырьевым источникам – в Центре и на Урале, топливным базам – комплексы на Кузбассе, а также заводы между пунктами – в Череповце.

Благородные металлы

В 1745 г. Ерофей Марков из села Шарташ заложил в долине реки Березовка шурф. И вот находка: 21 мая горщик предъявил чиновникам Горной канцелярии два камушка с желтыми вкраплениями в кварце. Этот день считается днем открытия первого российского золота. Затем горный мастер Лев Иванович Брусницын исследовал пески в пойме Березовки и обнаружил в них россыпное золото. Он стал родоначальником промышленной добычи россыпного промывочного золота в нашей стране.

Область славится добычей благородных
металлов. Здесь находится самое известное и
самое старое месторождение золота в России —
Березовское, вблизи Екатеринбурга. Россыпное
золото добывают также из аллювия рек Туры, Салды,
Тагила и др.
В начале эксплуатации рудника (1748 г.) здесь
было добыто 5 200 кг этого драгоценного
металла (100% российской добычи). Уже 250 лет моют в
районе города золотоносные пески, достают с
глубины более 500 м рудное золото, а запасов
золотой руды, по самым скромным оценкам, хватит
еще лет на 50. Сейчас Березовский золотой рудник
дает стране в среднем 1 200 кг золота в год.
Это примерно 1% всей его добычи в России.

Первая платина на Урале найдена в 1824 г. по реке Туре и ее притокам. В этом же году было добыто 32 кг. Химическое исследование драгоценного металла провел горный инженер Архипов в Кушвинской лаборатории. Очистив платину от других металлов, он сделал из нее кольцо, чайную ложку и дарохранительницу. Эти вещи были первыми русскими изделиями из отечественной платины.

Коренные месторождения платины в нашей
области связаны с интрузиями глубинных пород:
габбро, дунитов и пироксенитов. Они дали начало
россыпным месторождениям платины в наносах рек
Северного и Среднего Урала: Туры, Добвы, Косьвы,
Ис, Тагила и др.
В них находят самородки весом более 10 кг.
Добыча ведется дражным способом, что создает
экологические проблемы.
Россыпная платина — это практически в чистом
виде металл, нетребующий дорогостоящей
обработки, в отличие от коренной платины. Вместе
с платиной добываются сопутствующие редкие
металлы: осмий, иридий и др. В конце XIX — начале
XX в. доля уральской платины в общей мировой
добыче составляла 93—95%.

Главные страны в добыче железной руды

Месторождения разрабатывают разные страны, лидеры по производству, тем не менее, далеко не все. До 40-х годов прошлого столетия основные разработки железорудных месторождений проводились Германией, Францией, США, Великобританией и Швецией. В послевоенные годы эти страны уступили свое первенство ЮАР, Австралии, Канаде и СССР. Сегодня ситуация несколько поменялась, и в этой области лидируют следующие страны:

• Китай;
• Бразилия;
• Индия;
• СНГ;
• Австралия.

Больше 40 государств в мире занимаются разработкой месторождений руды, а общее количество добытого полезного ископаемого составляет почти 1 млрд т. Примерно 70% от общей добытой руды приходится на такие государства, как Китай (23%), Бразилия (17%), Австралия (13%), Россия (9%), Индия (8%).

Несмотря на внушительные объемы, далеко не все из этих стран экспортируют данный вид сырья. Австралия и Бразилия — важнейшие экспортеры, которые обеспечивают больше половины мирового экспорта.

Некоторые государства, экспортирующие железорудные ресурсы, занимаются и ее импортом. К таким странам относятся Китай, США, Италия и Великобритания, поскольку на их территории находятся полноцикличные предприятия, отличающиеся повышенной производственной материалоемкостью.

В этом случае расход используемого сырья и топлива превосходит количество полученного чугуна в 4–5 раз по массе. Особенно значительны затраты на железную руды по сравнению с коксующимся углем.

По этой причине самым экономически выгодным местом расположения полноцикличных комбинатов являются территории, богатые сырьем и топливом одновременно. Представителями таких государств являются Украина, Индия, Китай, Австралия. В остальных случаях центры черной металлургии возникли рядом с железорудными или каменноугольными месторождениями.

Локализация металлургических центров в приморских зонах дает альтернативу в качестве морских поставок угля и железной руды. Порой эксплуатация импортного сырья и топлива является более прибыльной, чем разработка собственных месторождений.

В частности, Индия и Латинская Америка перевозят по морю железорудное сырье на прибрежные заводы Японии, а Австралия и КНР — энергетическое сырье. В государства ЕС уголь поставляется таким же образом из США, а руда поставляется Бразилией и ЮАР.

Производство чугуна

Основной промежуточный продукт в процессе производства черных металлов — чугун, посредством которого получают 50% общей стали в мире. В последнее время объемы чугунной промышленности медленно снижаются, поскольку это экономически невыгодно и загрязняет атмосферу. С начала 90-х годов прошлого столетия лидирующую позицию в чугунном производстве занимает Китай, до этого первенство было у СССР.

Презентации PowerPoint «Цветная металлургия России». 8-9 класс

#8 класс #9 класс #География #Учебно-методические материалы #Презентация #Учитель-предметник #Школьное образование

Цветная металлургия Презентацию выполнила учитель географии Гилязова Г.Г.

Тип урока: комбинированный. Тип урока: комбинированный. Форма урока:урок-презентация Средства обучения: интерактивная доска, карта России.

ПЛАН: 1. Понятие цв.Ме 2. Классификация 3. Факторы размещения 4. Основные районы 5. Проблемы

Металлургия чёрная цветная

Цветная металлургия — это отрасль тяжелой промышленности, занимающаяся добычей, обогащением и переработкой руды цветных металлов.

Alchemist-hp Титан Уран Медь Серебро Золото Цветная металлургия производит жаропрочные и электропроводные металлы.

В России находится: – 11% — меди; – 12% — свинца; – 16% — цинка; – 21% — кобальта; – 27% — олова; – 31% — никеля.

Цветные металлы Редкоземельные цирконий, галлий, индий, таллий, германий, селен Лёгкие алюминий, магний, титан, литий и др. Благородные золото, серебро, платина и платиноиды Тяжёлые медь, свинец, цинк, олово, никель

Месторождения

Тяжёлые медь, свинец, цинк, олово, никель Медная промышленность Кривогородский, Красноуральский, Медногорский Среднеуральский комбинаты. Свинцово-цинковая промышленность Северной Осетии (Садонское месторождение); Кемеровской области (Салаир); Читинской области (нерчинские месторождения); Приморском крае (Дальнегорское). Никель-кобальтовой промышленности являются города Норильск (Восточная Сибирь) Мончегорск (Северный экономический район), поселок городского типа Никель (Мурманская область).

Содержание тяжёлых металлов в руде Для получения 1 тонны меди нужно переработать 100 тонн медной руды, из которой 99% — пустая порода. Для получения 1 тонны олова нужно больше 300 тонн руды.

Производство меди Урал Норильск Карелия Удокан Мончегорск Красноуральск Кыштым Медногорск 5 место в мире

Производство никеля Норильск Оленегорск Кыштым 1 место в мире

Лёгкие алюминий, магний, титан, литий Работа с атласом Сырьём для производства алюминия являются бокситы : Северо-Западного района- алюминиевые заводы строят вблизи крупных электростанций, преимущественно ГЭС (Братской, Красноярской и др.) Урала – нефелины Кольского полуострова Сибири Из этого алюминиевого сырья в районах добычи выделяют окись алюминия — глинозём. Получение из него металлического алюминия требует больших затрат электроэнергии. Бокситогорск г. Североуральск, Северогорск, Красноустьинск, Каменск-Уральский; Кировск Горячегорск, Ачинск.

Производство алюминия 2 место в мире

Производство титана 2 место в мире Березники Верхняя Салда

Факторы размещения производства Особенность используемой руды Вид энергии Руды цветных металлов содержат не более нескольких % полезного компонента Электрическая Тепловая Легкие металлы Тяжелые металлы

Район Особенности Факторы размещения Основные центры УРАЛ ЕВРОПЕЙСКИЙ СЕВЕР СИБИРЬ ДАЛЬНИЙ ВОСТОК ЗАПОЛНИТЕ ТАБЛИЦУ «Основные районы размещения цветных металлов» ИСПОЛЬЗУЯ АТЛАСЫ И УЧЕБНИК

Центры производства: 1.УРАЛ Медногорск выплавка меди Каменск-Уральск производство алюминия Орск производство никеля Фактор размещения : Наличие сырья Но многие месторождения исчерпаны, поэтому привозное сырье.

2.ЕВРОПЕЙСКИЙ СЕВЕР г. Никель, Мончегорск- никелевые руды г.Кандалакши- алюминия

3.Север Сибири Медно-никелевое производство + золото -Норильск Производится 50 % меди, 90%- никеля и кобальта, платина и золото России Фактор размещения : Наличие сырья

4. Юг Сибири Производство алюминия из собственного сырья и привозного из Урала и Казахстана

Крупные металлургические заводы юга Сибири г.Братск Красноярск Усть-Илимск Саяногорск Шелехов Фактор размещения : Производство дешевой электроэнергии

5.Дальний Восток Добывается свицово-цинковые и оловянные руды и золото Районы добычи олово: Месторождение пос.Депутатское Пос. Эсэ-Хая

Производство олова 5 место в мире Новосибирск Приморье Якутия

Районы добычи свинцово-цинковых руд: Дальнегорск Районы добычи золота Магаданская обл., Якутия Фактор размещения : Сырьевой

Драгоценные металлы Платина — 2 место Золото – 3 место Серебро – 9 место

Экологические последствия работы металлургического комплекса Загрязнение атмосферы: Пыль при добыче Газы при выплавке Газы при образовании терриконов Загрязнение литосферы: Твердые отходы Отвалы отработанной породы Загрязнение гидросферы: Сточные воды при гидролизе цветных металлов Накопление не свойственных окружающей территории металлов Загрязнение биосферы: Разрушение природных комплексов Биологические мутации

Особенности

Не только металлы являются основой предприятий черной металлургии. Предприятия по добыче и переработке сопутствующих материалов, кокса, огнеупоров также входят в состав отрасли черной металлургии.

Можно выделить такие особенности черной металлургии, которые присущи именно ей, в отличие от производства цветных металлов:

• Более одной трети выпускаемой продукции (сталь и сплавы на основе железа, чугун) является основой всего машиностроения;
• Более четверти продукции используется в строительстве для создания элементов нагруженных и несущих конструкций.

Спецификой предприятий металлургического комплекса черной металлургии является то, что они, по большей части, составляют основу индустрии государства, являясь, вместе с тем, одними из самых высоких капитало- и материалоемкими.

Организация выработки металла на предприятиях черной металлургии отличается сильной региональной зависимостью. Для переработки руды и производства первичного металла (чугуна) требуются большое количество кокса, рудного сырья и электроэнергии. Подсчитано, что сырье и топливо составляют более 90% общих затрат на производство черного металла. Необходимость в транспортировке огромных масс рудного и топливного сырья диктует необходимость решать задачи рационального размещения предприятия. Наиболее часто предприятия черной металлургии концентрируются таким образом:

• Возле рудных месторождений. Требуется доставка топлива;
• Вблизи источников топлива (предприятия угледобычи). Остается вопрос поставки рудного сырья;
• На оптимальном расстоянии между источниками сырья и топлива.

Большинство комбинатов по производству черного металла сосредоточены вблизи залежей железных руд. Можно объяснить это тем, что изначально, в годы массового строительства металлургических предприятий, восстановление железа из обогащенного сырья производилось посредством древесного угля, добываемого непосредственно вблизи месторождений. При переходе на использование кокса стало выгоднее организовать его доставку, чем переносить металлургическое производство.

Можно заметить, что здесь не указана зависимость производства от электроэнергии, хотя потребность в ней чрезвычайно велика. Это объясняется тем, что передача электрической энергии даже на большие расстояния не сопоставима по сложности организации и стоимости с доставкой тяжелых и объемных материалов производства.

Предприятия вторичной переработки металлического лома черных металлов (передельная металлургия) сосредоточены вблизи крупных центров машиностроения. Сырье Сырьевая база является основой металлургического производства. В зависимости от типа металлургического предприятия, источники сырья могут быть разные. В частности, черная металлургия может делиться на такие отрасли:

• Предприятия полного цикла. Большинство стадий производственного цикла, обогащение руд, производство кокса, выплавка и прокат металла сосредоточены на одном объекте.
• Передельныеметаллургические предприятия. Одна из стадий, а это, в основном, производство сталей и сплавов, выделена в отдельную отрасль.
• Малая черная металлургия. Характеризуется тем, что цеха по производству металла входят в состав машиностроительных предприятий.

Сырьем черной металлургии для передельных и малых предприятий служит полуфабрикат для выработки стали – чугун, металлолом и прочие отходы основного металлургического производства. В данную группу производств входит изготовление ферросплавов, в состав которых входят различные легирующие добавки.

Добыча руды черных металлов

Добыча руды, ее обогащение, выплавка характеризуют предприятия полного цикла. Для черной металлургии характерно использование сырья с высоким процентным содержанием металла при больших объемах переработки. Добыча и обогащение руды требуют серьезных затрат электрической энергии и требовательны к наличию доступных водных ресурсов.

https://youtube.com/watch?v=gkgFOipxxew

Общая характеристика и специфика отрасли

Если сравнить черную и цветную металлургию, то последняя является более энергозатратной. Для нее характерны сложные производственные процессы, так как в руде содержание необходимого элемента обычно низкое. Также зачастую в ней присутствует большое количество примесей. Например, в медной руде содержится максимум 5% меди. На Урале добываются Колчеданы. Это многокомпонентные руды, в состав которых входит около 30 химических элементов.

Цветные металлы подразделяют на несколько групп:

Категория	Особенности	Наименование металлов
Тяжелые	Плотные и тяжелые	Медь, никель, цинк, плюмбум
Легкие	Небольшая удельная плотность и вес	Алюминий, литий, титан
Малые	Являются спутниками тяжелых металлов	Кобальт, сурьма, ртуть, кадмий
Легирующие	Применяются для производства стали и других сплавов	Молибден, вольфрам, ванадий
Благородные	Используются в микроэлектронике и для изготовления ювелирных украшений	Золото, серебро, платина
Редкоземельные	Могут иметь различные свойства	Тантал, ниобий, иттрий и др.

В рудах цветных металлов содержится мало добываемого элемента, поэтому для получения тонны меди необходимо переработать около 100 тонн породы. Чаще всего производственные комплексы размещают вблизи сырьевой базы.

Подразделяется цветная металлургия на отрасли исходя из вида добываемого элемента. Наибольшие объемы добычи приходятся на такие металлы:

1. Медь.
2. Алюминий.
3. Кобальт и никель.
4. Олово.
5. Свинец и цинк.
6. Золото.

Производство никеля связано с местами добычи никелевых руд. Основные месторождения находятся в Норильском районе Сибири и на Кольском полуострове. Большинство отраслей металлургии характеризуется многоступенчатостью производственных этапов. Во время утилизации отходов получают другие материалы. Они потом используются в отраслях машиностроения, строительстве и химическом производстве.

Оловодобывающая промышленность

Оловодобывающая промышленность в противоположность никель-кобальтовой представлена территориально разобщенными стадиями тех­нологического процесса. Металлургический передел не связан с источ- никами сырья. Он ориентирован на районы потребления готовой продукции или расположен на пути следования концентратов (Новосибирск). Это обусловлено тем, что, с одной стороны, добыча сырья часто рассредоточена по мелким месторождениям, а с другой — продукты обогащения обладают высокой транспортабельностью.

Основные ресурсы олова находятся в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Здесь действуют Шерловогорский, Хрустальненский, Солнеч­ный, Эсе-Хайский и другие горно-обогатительные комбинаты. Заверша­ется строительство первой очереди Депутатского ГОКа (Якутия).

Особыми чертами характеризуется география производства легких цветных металлов, в первую очередь алюминия.

Металлургия в Южном регионе России

На Юге страны за счет реализации крупных строительных проектов просматривается тенденция наращивания мощностей металлургической отрасли, ее развитие более уверенно, чем в других регионах. Конечно, масштабы отрасли несравнимы с Уралом и Сибирью, но, несмотря на аграрную направленность экономики региона, в Краснодарском крае, Ростовской области почти на полную мощность работают металлургические комбинаты. Это вызвано, в первую очередь, растущей потребностью внутреннего рынка и жесткой конкуренцией с зарубежными производителями, особенно в сегментах арматурного проката.

В южных районах заметно активизировалось промышленное строительство за счет коммерческих инвестиций, вводятся новые мощности агропромышленного комплекса, растут заказы со стороны топливно-энергетического комплекса. Все это способствует росту спроса на металлоконструкции, подстегивает металлургическую отрасль к наращиванию объемов.

Стабильно работают металлургические предприятия в Нижнем Новгороде, Волгоградской области, маломощные сталелитейные заводы в Самарской, Саратовской областях. Ассортимент выпускаемой продукции разнообразен: листовой, многопрофильный фасонный прокат, трубное производство, порошковая металлургия.

Металлургические гиганты Волгоградской области, выпускающие трубную продукцию, обеспечивают четверть экспорта всех российских труб, а производители специального металлопроката около 30% нержавеющей стали разных марок во многие страны мира.

Близость морских портов Новороссийска открывает широкие возможности для экспорта металлургической продукции, в том числе вторично переработанного металла.

Критерии выбора расположения металлургических предприятий

Наибольший экономический эффект достигается при концентрации на одной территории предприятий, взаимосвязанных отраслей. Это дает металлургическим комбинатам значительную экономию на транспортных расходах.

А также сильно упрощает организацию управления производством:

• Металлургические заводы по особенностям технологии требуют больших объемов водных ресурсов. Это приводит к обязательности их расположения недалеко от водоемов.
• Немаловажным является и экологический фактор. Металлургические комбинаты не могут строиться вблизи природоохранных зон. Их проектирование должно учитывать розу ветров каждой конкретной местности.
• Электрометаллургические заводы требуют большого объема электроэнергии и металлолома для своей работы. Такие предприятия строятся, как правило, поблизости с мощными гидроэлектростанциями.

Промышленные зоны с металлургическими заводами должны находиться на разумном расстоянии от жилых кварталов. Под влиянием названных факторов, проектные институты разрабатывают новые металлургические предприятия, которые соответствуют всем нормам защиты окружающей среды.

Среди множества факторов размещения черной металлургии особое место занимает его близость либо же отдаленность от крупных речных и морских портов. Экспортные поставки имеют наибольшую целесообразность при отгрузке продукции морским транспортом, который является наиболее дешевым. Близость расположения к речной системе – одно из главных требований к месту строительства металлургического завода.

Чёрная металлургия

Ответ

Металлургический комплекс: состав, основные металлургические базы и факторы размещения предприятий. Проблемы и перспективы развития. Металлургия и проблемы охраны окружающей среды. Количество и качество выплавляемого металла во многом определяет экономическую мощь государства.

Отрасль включает черную (добыча железной руды, выплавка стали, чугуна и ферросплавов) и цветную металлургию (производство легких (алюминий, магний, титан) и тяжелых (медь, никель, олово, свинец) металлов) .

Металлургия сильно загрязняет воздух, воду, и экологический фактор становится главным для ее размещения.

Для производства 1 т стали нужно 7 т руды и кокса, поэтому на размещение отрасли влияют также сырьевой и топливный факторы. Новые производства не требуют кокса, но требуют много электроэнергии, т. е. энергетический фактор тоже важен для отрасли.

Главные базы цветной металлургии — Центральная (вокруг КМА) , Уральская и Сибирская (на юге Западной Сибири) .

Для руд тяжелых цветных металлов характерно низкое содержание металла в руде (для выплавки 1 т меди надо 100 т руды, 1 т олова — 300 т) , т. е. главным фактором размещения является сырьевой. Легкие цветные металлы получают методом электролиза. Поэтому их производство очень энергоемко (для производства 1 т алюминия требуется 17 тыс. кВт • ч электроэнергии, а 1 т титана — до 60 тыс. кВт • ч) . Следовательно, главный фактор размещения этого производства — энергетический.

Поэтому производство тяжелых цветных металлов размещается в районах добычи их руд (Урал, Норильск, Кольский полуостров) , а производство легких металлов — у источников дешевой электроэнергии — у крупных ГЭС в Братске, Красноярске.

Важнейшие задачи, которые должны быть решены в отрасли — это освоение новых богатых месторождений меди в Забайкалье, более полное извлечение из руд всех полезных элементов, решение задач охраны природы на предприятиях отрасли.

В современных условиях важно повышение качества металла, увеличение ассортимента проката. Путь решения — создание мини-заводов с современными технологиями, использующих металлолом и не оказывающих сильного отрицательного воздействия на природу