Сопоставьте расположение центров производства алюминия с размещением крупных гэс кратко

Обновлено: 04.07.2024

Алюминиевая промышленность – это отрасль цветной металлургии, состоящая из предприятий по выпуску металлического алюминия.

По масштабам производства в России алюминиевая промышленность занимает лидирующие позиции, а по объему уступает только производству стали. Алюминий используется в электротехнической, авиационной, машиностроительной, автомобильной, пищевой, химической отраслях, а также в строительстве и при выпуске железнодорожного транспорта.

В структуру отрасли входят предприятия, производящие:

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

добычу алюминиевых руд;
глинозем из руд и их концентратов;
выпуск анодной массы, электродов;
натрий, криолит, фторид алюминия;
выплавку металлического алюминия;
алюминиевые полуфабрикаты.

Россия занимает второе место в мире по выпуску алюминия после Китая. На третьем и четвертом местах находятся Канада, Индия. Затем следуют ОАЭ, Австралия. США располагаются лишь на 9 месте рейтинга.

Особенности размещения крупных центров

Отрасль является одной из наиболее энергоемких. Поэтому важно, чтобы в непосредственной близости от предприятий находились мощные источники недорогой электроэнергии.

Вторым основным фактором размещения считается расположение природных ресурсов, так как именно оно способно определить объем затрат на производство.

Главным видом сырья выступают бокситы, содержащие значительный процент полезного вещества. Также могут использоваться алуниты и нефелины.

На территории России наиболее крупными горно-обогатительными производствами являются:

Менее масштабные по объемам переработки заводы расположены на Кольском полуострове и рядом с небольшим городком Тихвин Ленинградской области.

Что определяет местоположение, основные факторы

Помимо расположения природно-сырьевых ресурсов на выбор местоположения центров переработки влияет наличие в регионе крупных рек. С этим связан второй основной фактор – присутствие источника дешевой электроэнергии: именно гидроэлектростанции, использующие для выработки электричества энергию воды, могут обеспечить им предприятия в достаточном количестве.

В последние десятилетия наблюдается развитие других тенденций: из-за нехватки сырья, истощения природных запасов многие организации обратили внимание на возможности импорта. Более того, многие из них не просто закупают сырье за рубежом, а значит корректируют размещение площадей в соответствии с особенностями логистики, но и полностью выкупают иностранные заводы.

Медь, свинец, никель, олово, кобальт, вольфрам, алюминий.

Вопрос 2. Какую продукцию производят из цветных металлов?

Авиационные и ракетные части, крепежные части, запчасти для техники и электроники и т.д.

МОИ ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Вопрос 1. Опишите каждую стадию процесса производства меди. Какие продукты при этом получают дополнительно?

Месторождения во всем мире имеют примерно одинаковый набор химических элементов в составе руды, отличаются лишь их процентным соотношением. Чтобы получить чистый металл, используют различные промышленные способы. Почти 90% металлургических предприятий используют одинаковый метод производства чистой меди — пирометаллургический.

Руду, которую доставляют на обогатительные комбинаты прямо с карьера или шахты. Часто встречаются большие куски породы, которые предварительно нужно измельчить.

Происходит это в огромных дробильных агрегатах. После дробления получается однородная масса, с фракцией до 150 мм. Технология предварительного обогащения:

1.в большую емкость засыпается сырье и заливается водой

2.затем добавляется кислород под давлением, чтобы образовалась пена

3.частицы металла прилипают к пузырькам и поднимаются наверх, а пустая порода оседает на дне

4.далее, медный концентрат отправляется на обжиг

5. рудную массу помещают в печь, где устанавливается температура 700–800оС, результате термического воздействия содержание серы сокращается в два раза

6. черновой слиток помещается в ванну с электролитом

7.в качестве электролита используется раствор со следующим содержанием:

сульфат меди — до 200 г/л; серная кислота — 135–200 г/л; коллоидные добавки (тиомочевина, столярный клей) – до 60 г/л; вода

8.температура электролита должна быть до 55оС;

9.помещаются в ванну пластины катодной меди — тонкие листы чистого металла

10. подключается электричество. В это время происходит электрохимическое растворение металла. Частицы меди концентрируются на катодной пластине, а прочие включения оседают на дне и называются шлам.

Вопрос 2. Найдите на карте месторождения медных руд, центры производства меди. В каком районе их больше всего.

Крупнейшие месторождения находятся:

1.в районе Норильска (Норильско — Хараелахская металлогеническая зона)

2.на Урале (крупнейшее месторождение — Гайское)

3.Удоканское месторождение в Восточной Сибири

Центры производства — Норильск и Урал (Карабаш, Ревда, Кыштым, Полевской, Красноуральск, Кировград, Медногорск). Удоканское месторождение пока не разрабатывается. Завод в Великом Новгороде работает на вторсырье.

Вопрос 3. Опишите каждую стадию процесса производства алюминия.

Технологический процесс производства алюминия включает три основных этапа:

1. Создание глинозема из алюминиевых руд;

2. Создание из глинозема алюминия;

3. Процесс рафинирования алюминия.

И при этом необходимо использование оборудования:

оборудование для системы центральной раздачи глинозема; электролизер; катодная ошиновка; установки сухой газоочистки; монтажные, технологические и литейные краны; аспирационные установки; оборудование литейного цеха; оборудование анодно-монтажного цеха; металлоконструкции производственных корпусов.

Вопрос 4. Найдите на карте месторождения алюминиевых руд, центры производства алюминия.

Производство алюминия ориентируется на дешевую электроэнергию, которой в России достаточно в Восточной Сибири, где есть крупнейшие по выработке энергии гидроэлектростанции. Города — это: Иркутск, Братск, Красноярск и др.

Вопрос 5. Сопоставьте расположение центров производства алюминия с размещением крупных ГЭС.

Российская алюминиевая промышленность является наиболее преуспевающей из отечественных металлургических отраслей, являясь крупнейшим в мире экспортером алюминия. Из 20 млн. выплавляемого в мире первичного алюминия на Россию приходится примерно 15% или 3 млн. т. Из них более 75% приходится на алюминиевые заводы расположенные в Сибири.

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

Вопрос 1. В чем сходство и различия факторов размещения предприятий черной и цветной металлургии?

Сходства факторов размещения в черной и цветной металлургии. Наличие потребителя. Наличие источников электроэнергии. Ориентация на близость источников сырья (когда это возможно).

Отличия: Для цветной металлургии в первую очередь нужна гидроэлектроэнергия (более дешевая). Черная металлургия ориентируется в первую очередь на потребителя.

Вопрос 2. Какой район России, ведущий по производству цветных металлов? Какие металлы там выплавляют?

Главный район выплавки цветмета — Урал. Здесь выплавляют прежде всего алюминий, медь, титан, олово, свинец, цинк, вольфрам.

Алюминиевая промышленность разбивается на добычу руды, производство глинозема м производство металлургического алюминия. Последнее ставится там, где много дешевой электроэнергии. Глиноземние заводы сейчас ставят возле мест расположения бокситов, чтоб по минимуму задействовать железную дорогу. К тому же глиноземное производство нуждается в мошной ТЭЦ, , производящей перегретый пар.

Производство алюминия требует очень высоких затрат электроэнергии, которая стоит недёшево. Поэтому такая промышленная по расположению тяготеет поближе к крупным электростанциям производящим дешёвую электроэнергию - ГЭС, АЭС.

Причина такой большой потребности электричества в производстве алюминия заключается в электролитическом выделении чистого алюминия на конечной фазе переработки, которое потребляет очень много электричества.

Наиболее крупные алюминиевые заводы расположены в Братске и Красноярске, и это связано с наличием мощных ГЭС.

Соотнесите размещение центров производства алюминия с размещением крупных ГЭС.

Виктор Пылюшев
Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ
2019-10-30 11:22:32
6
1

Русская nbsp;дюралевая промышленность, является более преуспевающей из отечественных металлургических отраслей, являясь, крупнейшим в мире экспортером алюминия. Из 20 млн. выплавляемого в мире первичного алюминия на Россию приходится приблизительно 15% либо 3 млн. т. Из их более 75% приходится на дюралевые заводы расположенные в Сибири.

Алюминий является одним из самых распространенных химических элементов на Земле, используется в машиностроении, энергетике и строительстве. Ежегодно добыча и потребление этого металла увеличивается на 7%. Производство алюминия является сложным техническим процессом и требует большого количества энергетических, транспортных, трудовых и сырьевых ресурсов.

Производство алюминия в России и мире

Объем производства алюминия в 2019 году составляет 72 млн тонн. Международный алюминиевый рынок находится в дефиците, составляющем 277 тыс. тонн.Крупнейшими странами-изготовителями данного металла являются Китай, Россия, США, Австралия, Бразилия и Индия. Страны Северной и Южной Америки активно сокращают добычу бокситов. Рост производства чистого алюминия обеспечивается государствами Ближнего Востока и Азии. В этих регионах содержится свыше 73% мировых запасов алюминиевых руд, залегающих на земной поверхности. В них отсутствует большое число металлических и газообразных веществ. Крупнейшими производителями алюминия в мире являются следующие транснациональные компании:

UCRUSAL: российский концерн, производящий 13% всех алюминиевых сплавов в мире. Объем производства компании составляет 3,75 млн тонн в год. РУСАЛ обладает собственной инженерно-технической базой и экспортирует свою продукцию в страны Европы, Северной Америки и Юго-Восточной Азии.
Chalco: китайская государственная корпорация, являющаяся вторым крупнейшим производителем алюминиевых материалов в мире. Объем производства составляет 3,4 млн тонн в год.
RioTinto: австралийско-британская горно-металлургическая компания, производящая глинозем. Объем производства концерна составляет 3,1 млн тонн в год. RioTinto образует с канадской организацией Alcan совместное предприятие по добыче бокситов.

На рынке стран-лидеров по производству чистого алюминия наблюдается переизбыток мощностей. Это обусловлено циклическим характером спроса и большим количеством конкурентоспособных предприятий. Для снижения переизбытка мощностей многие предприятия стали экспортировать алюминиевые полуфабрикаты. С 2015 г. продажи этой продукции ежегодно растут на 20%.

В Российской Федерации присутствует 17 заводов по изготовлению глинозема и алюминиевых листов. Большая часть предприятий располагается на Урале в и в Сибири. Высокая эффективность российских алюминиевых заводов обуславливается следующими факторами размещения производства:

Сырьевой: предприятия расположены рядом с основными месторождениями алюминия. Это позволяет снизить затраты на транспортировку сырья и снизить стоимость готовой продукции
Энергетический: чистый алюминий изготавливается посредством электролиза, поэтому заводы расположены рядом с крупными гидроэлектростанциями, вырабатывающими большое количество электрической энергии.
Потребительский фактор: продукция российский компаний, производящих алюминий, покупается странами Южной и Северной Америки, Азии, Ближнего Востока, Европы и Африки.
Транспортный: заводы располагаются рядом с крупными транспортными узлами, позволяющими эффективно перевозить сырье и готовую продукцию на большие расстояния. Для транспортировки металла чаще всего используются железнодорожные поезда.

В настоящее время производство алюминия в России снижается и составляет 7,3 млн тонн в год. Это связано с разрушением межотраслевых и хозяйственных связей со странами бывшего СССР.

Технология производства

Технология производства алюминия включает в себя 3 основных этапа:

Добыча боксита.
Переработка алюминийсодержащих руд в глинозем.
Выделение чистого металла из глинозема посредством электролиза и его очистка от лишних примесей.

Производство данного химического элемента осуществляется в электролизном цехе. Он состоит из нескольких корпусов протяженностью 1000 м. В нем располагаются электролизные ванны с большими проводами, подключенными к источнику питания. Ванны оборудованы электродами, находящимися под напряжением 6 В.

Большая часть процессов в электролизном цехе автоматизированы. Перед началом электролиза емкость ванн наполняется расплавленным криолитом. Это вещество предназначено для создания токопроводящей среды при высоких температурах. Дно ванны выступает в качестве катода. Анодом являются угольные блоки, погруженные в криолит.

В промышленности алюминий получают методом пирометаллургии, разработанного немецким химиком Карлом Иосифом Байером. Этот способ представляется собой восстановление металла с помощью углекислого газа или оксида углерода. Все работы на предприятии выполняются в соответствии со схемами производства алюминия, где подробно расписан процесс электролиза глинозема. Изначально в ванну загружается порция глинозема. Под воздействием электричества вещество разлагается. В результате связь между частицами алюминия и кислорода разрывается.

После электролиза на дне электролитических ванне остается чистый алюминий, находящийся в расплавленном состоянии. Кислород, вступая в реакцию углеродом, образуется углекислый газ. Полученный материал разливают по вакуумным ковшам и доставляют в литейный цех. Здесь металл подвергается термической обработке. С помощью переплавки из сплава удаляются лишние примеси. В результате вещество приобретает твердую форму и сортируется по блокам весом до 22 кг.

Алюминий сохраняет свои свойства при длительной эксплуатации. Поэтому часть алюминиевой продукции перерабатывается и повторно используется для создания чистых металлов, что оказывает положительное влияние на экологию. Объем затрат на охрану окружающей среды в этой сфере промышленности составляет 4%. Власти используют множество экономических мер в области ООС, предоставляя льготы предпринимателям, соблюдающим экологические нормы и государственные стандарты в процессе хозяйственной деятельности.

Производство глинозема

Глинозем представляет собой порошок белого цвета, образованный в результате взаимодействия алюминия с кислородом. Технологический процесс производства этого вещества был разработан Байером в конце XIXстолетия. С помощью этой технологии изготавливается 90% глинозема в мире.

При получении порошкообразного оксида алюминия методом Байера можно использовать высококачественные бокситы с низким содержанием примесей. В процессе изготовления глинозема кристаллическая гидроокись алюминия растворяется в каустической щелочи высокой концентрации. Химическая реакция осуществляется при высоких температурах. Посторонние вещества, входящие в состав боксита, при взаимодействии с раствором едкого натра выпадают в осадок. Примеси, отделенные от гидроокиси алюминия, называются красным шламом. В процессе переработки из них можно извлечь соединения кремния, железа, титана и иных химических элементов.

Крупные алюминиевые частицы с помощью фильтрации отделяются от гидроокиси алюминия. Полученное вещество промывают, высушивают и нагревают до температуры кипения воды. В результате образуется глинозем. У него отсутствует срок годности. Хранить глинозем необходимо в сухих местах. Транспортировка вещества осуществляется в железнодорожных вагонах.

Получение алюминия из глинозема

Производители активно совершенствуют технологию производства алюминия из глинозема, стараясь изготавливать металл с минимальными затратами электроэнергии и наименьшим воздействием на окружающую среду. В современных электролитических цехах используются инертные аноды, что позволяет отказаться от использования угля. Их можно использовать в течение нескольких десятилетий.

В результате использования инновационных технологий при электролизе глинозема в атмосферу не выделяется углекислый газ. В электролизных ваннах вырабатывается чистый кислород. Это позволяет снизить траты на вентиляционные механизмы, предназначенные для своевременного удаления углекислого газа из помещения. При электролизе используется не менее 2 Т глинозема, 0,1 Т криолита и небольшое количество фторидов.

Рафинирование алюминия

Образованный в результате электролиза металл содержит небольшое количество металлических и газообразных веществ:

кремний;
железо;
цинк;
углерод;
водород;
азот;
озон;
углекислый газ.

Примеси ухудшают свойства металла. Поэтому во время производства их удаляют при помощи рафинирования. Эта процедура осуществляется 2 методами:

Хлорирование: осуществляется при температуре 750°С. Алюминий подвергается продувке хлористым раствором. Хлорирование производится в специальных ковшах в течение 12 мин.
Электролитический способ: осуществляется с применением фтористых и хлористых солей. Металл подвергается термической обработке и анодному растворению. В результате из расплавленного вещества удаляются лишние примеси.

После процедуры рафинирования чистота металла составляет 99,5 – 99,9%. При этой процедуры также из рафинируемого вещества также удаляется 1% алюминия.

Сырье

В естественной среде алюминий встречается только в виде руд – бокситов. Эти вещества представлены виде гидроксидов, корунда и каолинита. В них содержится свыше 40 химических элементов. Содержание глинозема в бокситах составляет 45%. Одним из важнейших параметров алюминиевых руд является кремниевый модуль, характеризующий отношение содержаний оксидов алюминия и кремния. Он должен составляет не менее 2,6. В недрах Земли находится свыше 18 млрд тонн бокситов. При нынешних темпах производства из этого сырья можно производить алюминий до 2122 г.

Необходимое оборудование

Для добычи бокситов, преобразования руд в глинозем и извлечения чистого металла требуется следующее оборудование:

Механизмы раздачи глинозема: предназначены для транспортировки порошкообразного оксида алюминия внутри цеха и дозированной подачи глинозема к электролизным машинам.
Катодная ошиновка: представляет собой гибкие ленты катодных спусков, прикрепленных к стержням катодных шин, выполненных из стальных материалов.
Газоочистительные установки: используются для очистки помещения от газов, образующихся во время производства фторида алюминия сухим способом.
Монтажное оборудование: краны линейного и технического предназначения.
Электролизер: прибор для разделения основных компонентов глинозема при помощи электрического тока во время электролиза.

В зависимости от технологических особенностей производства требуется большое количество барабанных вращающихся печей. Они используются при сухих методах производства. При организации предприятия важно обеспечить оборудование для электролиза глинозема электроэнергией.

Читайте также: