Проблемы и перспективы цветной металлургии кратко

Обновлено: 08.07.2024

Цветная металлургия – это отрасль, которая включает в себя добычу, обогащение и создание сплавов из цветных металлов. Ее состояние является определяющим для развития и функционирования всего промышленного комплекса в целом.

Под цветными металлами следует подразумевать такие вещества и сплавы, в которых отсутствует железо. Это является главным отличием рассматриваемой отрасли от черной металлургии, основа которой – добыча железной руды и выработка чугуна и стали.

Классификация цветных металлов

В современной промышленности выделяют несколько групп цветных металлов, которые различаются между собой по их эксплуатационным свойствам и качествам. Рассмотрим некоторые из них:

Подотрасли

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

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.

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.

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.

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.

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.

Этапы производственного процесса

В цветной металлургии задействован ряд производственных процессов, включающий в себя как добычу сырья, так и выплавку.

Схемы изготовления цветных металлов хоть в целом и схожи, однако в силу особенностей того или иного ресурса имеют некоторые отличия.

В этой связи для примера следует упомянуть цикл получения алюминия, выпуск которого имеет наибольшие масштабы и значимость.

Он состоит из следующих этапов:

добыча бокситов;
обогащение алюминиевой руды (промывка, грохочение);
производство глинозема;
выплавка металлического материала;
выпуск алюминиевых заготовок и полуфабрикатов.

Также из глинозема производят фтористые соли и электроды.

Общий обзор состояния цветной металлургии в России

Данная отрасль промышленного производства является одной из наиболее развитых в России. Это объясняется большими запасами сырья и природных ископаемых, а также развитой производственной базой, оставшейся после распада СССР.

История развития отрасли

Человечество начало выплавлять металл и использовать сплавы достаточно давно, что подтверждается археологическими находками.

В России производство цветных металлов и развитие горного дела в целом во многом связано с именем Петра I. Именно по его указам на Урале строятся первые плавильные заводы.

К началу XX века страна становится одним из мировых лидеров металлургического производства, но события 1917 года надолго остановили его развитие. Однако в 30-е годы, во времена первых пятилеток, страна смогла восстановить и преумножить свою индустриальную мощь.

После ВОВ в СССР возводятся крупнейшие ГОКи и металлургические заводы, многие из которых продолжают работать и сейчас. Кризис 90-х годов негативно отразился на состоянии данной отрасли, однако уже в 2000 г. производство цветных металлов в стране значительно выросло.

Размещение промышленных производств

В силу экономической целесообразности большинство предприятий цветной металлургии расположено в районе мест добычи соответствующих руд. По этой причине в России выделяется несколько основных производственных баз. Стоит отметить, что для выплавки легких металлов требуется большое количество энергии, в этой связи заводы построены вблизи ее источников (преимущественно ГЭС).

Размещение основных производственных центров:

Крупные комплексы находятся в районах с развитой энергетикой (Иркутская область, Красноярский край).

Преимущественно Урал, где находится большая часть разведанных месторождений.

Запасы полиметаллических руд в стране не очень высоки. Производственные центры есть в Сибири и на Дальнем Востоке.

Предприятия размещены возле месторождений. Наиболее крупные из них – на Кольском полуострове, а также севере Сибири.

Крупнейшие игроки отрасли

Предприятия-лидеры цветной металлургии в России:

Другие компании, работающие в данной отрасли, представлены в разделе Заводы цветных металлов.

Проблемы и перспективы развития

Значительной трудностью цветной металлургии в стране является зависимость от источников электрической и тепловой энергии.

К примеру, выработка более 75% энергии на Братской ГЭС направлена на обслуживание алюминиевого комбината. Это удорожает производство и в ряде случаев (при неблагоприятной мировой конъюнктуре) может лишить его рентабельности. Выходом из ситуации является внедрение более энергоемких технологий.

Кроме этого, предприятия цветной металлургии являются одними из основных причин экологического загрязнения. Модернизация производств требует многомиллиардных вложений, однако, несмотря на расходы, проводимые меры снижают нагрузку на окружающую среду.

Научно-технический прогресс не стоит на месте. Цветная металлургия сейчас применяется для разработки новых конструкционных материалов. К этой отрасли относится не только производство металлов, но и их переработка. Отечественная промышленность выпускает примерно 70 видов различных сплавов, используя разнообразное сырье. Из таблицы особенностей цветной металлургии (география, 9 класс) можно узнать специфические черты отрасли.

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.

Также для переработки руды необходимо большое количество электричества. На энергозатраты приходится около 50% всех затрат производства.

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

Медь.
Алюминий.
Кобальт и никель.
Олово.
Свинец и цинк.
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.

История развития

Выплавлением металлов человечество занимается уже на протяжении многих веков. Это подтверждают множественные археологические находки. В большей мере в России развитие горного дела и производство цветных металлов связано с именем Петра I. Именно благодаря его приказам были построены первые плавильные заводы на Урале.

К началу XX-го века Россия стала одним из мировых лидеров в отрасли производства металлов, но Первая мировая война надолго остановила развитие отрасли. Хотя уже в 30-е годы, когда появились первые пятилетки, государство восстановилось и смогло усилить свою индустриальную мощь. После Великой Отечественной войны началось строительство крупнейших металлургических заводов. Большинство из них работает и сейчас.

География цветной металлургии

География отрасли очень велика. Наиболее богатые месторождения находятся в Австралии, Перу, Венесуэле, Индии, Чили, ЮАР и Гвинее. Для увеличения эффективности добычи большинство государств сотрудничает между собой.

Ведущее место в мировой цветной металлургии занимает разработка месторождений алюминийсодержащих руд. Большая часть запасов этого металла находится в приэкваториальной зоне. Но успешное производство алюминия может быть налажено только в тех странах, у которых есть источники относительно дешевой энергии:

Россия, Норвегия, США и Канада имеют мощные ГЭС и большие гидрологические ресурсы.
Ирак, ОАЭ, Нидерланды и Великобритания обладают запасами природного газа.
Китай, Австралия и Индия имеют много каменного угля.

Во Франции, Венгрии и Австрии энергия дорогая, поэтому в этих странах производство алюминия постепенно уменьшается.

На географию размещения отрасли оказывает влияние и экологический фактор, так как производство металлов сильно вредит окружающей среде. Оно загрязняет поверхностные и подземные воды, атмосферу и почву. Например, во время производства выделяется сернистый газ, который затем в огромных количествах выпадает в виде кислотных дождей на поверхность Земли. При этом страдает все живое.

Основные подотрасли

В цветную металлургию входит несколько подотраслей. Основной является производство алюминия. На него приходится почти половина мирового объема выплавки цветных металлов. В качестве сырья используются бокситы, из которых в процессе переработки получают глинозем. Главные месторождения находятся в Китае, России, Австралии и Бразилии.

Производство меди занимает примерно 25% объема рынка. Для этого используют обогащенную медную руду. Также важное значение имеет переработка вторичного сырья. Основные месторождения медных руд находятся в Центральной Африке, Чили, России, Китае, Канаде и США.

Свинец и цинк производятся из полиметаллических руд. Наибольшие объемы добываются в Мексике, США, Австралии, Китае и Канаде. Перерабатывают эти руды в Австралии, США, Японии, Китае и нескольких странах ЕС.

Самые крупные месторождения никеля расположены в России. Она же и выступает в качестве главного мирового производителя. Производство этого металла занимает 6% от общего объема мировой выплавки. Сырьем является никелевая руда.

Олово получают при переработке оловянных руд. Основные мировые месторождения находятся в Юго-Восточной Азии и в Боливии. Среди главных центров выплавки можно выделить Малайзию, Китай, Боливию и Россию. Остальные продукты отрасли изготавливаются в гораздо меньших масштабах. Чаще всего это локальные производства.

Схемы изготовления различных металлов схожи, но в зависимости от конкретного природного ресурса они имеют определенные различия, поэтому цикл лучше всего можно описать на примере получения алюминия. Он включает в себя такие стадии:

Добыча бокситов.
Обогащение при помощи грохочения или промывки. Так происходит увеличение концентрации алюминия в руде.
Изготовление глинозема.
Выплавка металла.
Производство алюминиевых болванок.

В России эта отрасль является одной из самых развитых. Это обусловлено наличием большого количество сырья, а также развитой производственной базой, которая осталась после распада СССР.

Проблемы и перспективы развития

Для России большой сложностью в отраслях цветной металлургии является зависимость от источников тепловой энергии и электричества. Например, почти 80% вырабатываемой электроэнергии Братской ГЭС тратится на обслуживание алюминиевого завода. Из-за этого производство сильно удорожается, что в некоторых случаях приводит к его нерентабельности. Выходом из ситуации является разработка и внедрение новых энергоемких технологий.

На производство алюминия, никеля и меди влияет огромный территориальный разрыв. Это касается не только добычи руды и первой стадии ее переработки, но и других этапов производства, поэтому в 1970-х годах началось увеличение значения использования вторичного сырья.

Также практически все типы предприятий этой отрасли сильно вредят окружающей среде. Изготовление продукции приводит к значительному экологическому загрязнению. Необходимы многомиллиардные вложения для модернизации производств и внедрения новых технологий. Только так можно будет снизить нагрузку на окружающую среду.

Могущество и процветание государства зависит от эффективности экономики и военного потенциала. Развитие последних невозможно без развития металлургии, которая в свою очередь является основой машиностроения. Сегодня в центре внимания металлургический комплекс России и его значение для промышленно-хозяйственной сферы страны.

Общая характеристика металлургического комплекса

Что такое горно-металлургические комплексы? Это совокупность предприятий, которые занимаются добычей, обогащением, выплавкой металла, производством проката и переработкой вторичного сырья. Следующие отрасли входят в состав металлургического комплекса:

Чёрная металлургия, которая занимается выплавкой стали, чугуна и ферросплавов;
Цветная металлургия, которая занимается производством лёгких (титан, магний, алюминий) и тяжелых металлов (свинец, медь, олово, никель).

Принципы размещения предприятий

Предприятия горно-металлургического комплекса не размещаются хаотично. Они зависят от следующих факторов размещения металлургии:

Сырьевой (физико-химические особенности руд);
Топливный (какой вид энергии необходимо использовать для получения металла);
Потребительский(география размещения сырья, основных источников энергии и наличие транспортных путей).

Основные металлургические базы

Все вышеперечисленные факторы привели к неравномерному размещению металлургических предприятий. На отдельных территориях сформировались целые металлургические базы. В России выделяют три:

Центральная база – это достаточно молодой центр, фундаментом которого служат железные руды района Курской магнитной аномалии, Кольского полуострова и Карелии. Главными центрами производства являются города Липецк, Старый Оскол и Череповец;
Уральская база – это один из самых крупных центров металлургии в России, основными центрами которого являются Магнитогорск, Новотроицк, Челябинск, Нижний Тагил и Красноуральск;
Сибирская база – это центр, который находится ещё в стадии развития. Основной источник – кузнецкий уголь и железная руда Приангарья и Горной Шории. Главный центр – город Новокузнецк.

Сравнительную характеристику и схему работы металлургических баз России можно представить в следующей таблице:

которые читают вместе с этой

Центральная

Сибирская

Уральская

Курская магнитная аномалия,

Привозной (Донецкий и Кузнецкий каменноугольный бассейн)

Местный (Кузнецкий каменноугольный бассейн)

Предприятия полного цикла (производят чугун, сталь, прокат)

Предприятия полного цикла и предельной металлургии (производят только сталь и прокат)

Предприятия полного цикла (производят чугун, сталь, прокат)

Цветная металлургия

Исходя из назначения, химических и физических особенностей и свойств цветные металлы делятся на:

Тяжелые (медь, свинец, олово, цинк, никель);
Лёгкие (алюминий, титан, магний);
Драгоценные (золото, серебро, платина);
Редкие (цирконий, индий, вольфрам, молибден и др.)

Цветная металлургия – это комплекс предприятий, которая занимается добычей, обогащением и металлургическим переделом руд цветных, благородных и редких металлов.

В этой цепочке различают алюминиевую, медную, свинцово-цинковую, вольфрамо-молибденовую и титаново-магнивую промышленности. Кроме того, сюда же входят и предприятия по производству благородных и редких металлов.

Центры цветной металлургии в России

Центрами алюминиевой промышленности являются Братск, Красноярск, Саянск и Новокузнецк. Расположенные в этих городах крупные алюминиевые заводы развиваются на основе собственного сырья из Урала, Северо-Западного региона и Сибири, а также привозного. Данное производство достаточно энергоемкое, поэтому предприятия размещены недалеко от ГЭС и ТЭС.

Главным центром медной промышленности нашей страны является Урал. Предприятия используют местное сырье из Гайского, Красноуральского, Ревдинского и Сибайского месторождений.

Свинцово-цинковая промышленность страны зависит от добычи полиметаллических руд, поэтому и расположена рядом с местами их добычи – Приморье, Северный Кавказ, Кузбасс и Забайкалье.

Рис. 3 Добыча золота на Чукотке

Проблемы и перспективы

Проблемы есть в любой отрасли. Металлургический комплекс не является исключением. Среди главных проблем чёрной и цветной металлургии можно выделить следующие:

высокая энергозатратность;
низкая потребность на внутреннем рынке;
высокий уровень износа основных производственных фондов;
недостаток некоторых видов сырья;
разрушение процесса воспроизводства запасов сырья и руды;
технологическая отсталость и недостаточное внедрение новых технологий;
дефицит профессиональных кадров.

Но все эти вопросы можно решить. На глобальном рынке металлургической продукции Россия продолжает быть крупным игроком. На долю российской металлургии в мировом производстве приходится более 5% стали, 11% алюминия, 21% никеля, более 27 % титана. Главным показателем конкурентоспособности российской металлургии на внешнем рынке является то, что страна сохраняет и даже расширяет свои экспортные возможности.

Что мы узнали?

Металлургический комплекс производит конструкционный материал - металл, который используется для изготовления машин, станков, оборудования многих заводов, для строительства железных дорог и т. п. Россия – одна их ведущих стран мира по производству металлических руд и выплавке металлов. При этом металлургический комплекс иммет ряд проблем, которые требуют их скорейшего решения для дальнейшего развития металлургии в России.

Черная металлургия

Острые экологические проблемы (загрязнение атмосферы, воды, сокращение земель, утилизация отходов, истощение сырьевых ресурсов).

Низкое качество чугуна и стали из-за устаревших технологий и оборудования.

Дороговизна российского металла.

Сокращение производства и потребление металлов.

Тяжелые и вредные условия труда.

Применение новых технологий добычи руд, позволяющих сохранить окружающую среду.

Применение новых технологий производства металла, позволяющих повысить его качество.

Переработка и использование отходов.

Использование вторичного сырья.

Создание автоматизированных мини-заводов вместо металлургических гигантов.

Привлечение инвестиций для технической модернизации металлургических предприятий.

Цветная металлургия

Острые экологические проблемы (загрязнение атмосферы, воды, сокращение земель, утилизация отходов, истощение сырьевых ресурсов (медных и алюминиевых руд)).

Отсутствие крупных месторождений марганцевых, хромовых, титановых и других руд.

Низкое качество выплавляемых металлов (в результате использования устаревших оборудования и технологий).

Дороговизна российского металла.

Развитие Дальневосточной металлургической базы.

Применение новых технологий (уменьшение загрязнений окружающей среды), модернизация оборудования (увеличение качества металла).

Читайте также: