Реферат на тему цветная металлургия

Обновлено: 05.07.2024

Цветная металлургия – отрасль тяжелой индустрии, производящая конструкционные материалы. Она включает в себя добычу, обогащение металлов, передел цветных, производство сплавов, проката, переработку вторичного сырья, а также добычу алмазов. В бывшем СССР производилось 7 млн. тонн цветных металлов.

Работа содержит 1 файл

цветная металлургия.doc

Развитие НТП ( научно-технический прогресс) требует увеличение производства прочных, пластичных, стойких против коррозии, легких конструкционных материалов (сплавы на основе алюминия и титана). Они широко используются в авиационной, ракетной промышленности, в космических технологиях, в судостроении, в производстве оборудования для химической промышленности.

Медь широко используется в машиностроении и электрометаллургии, как в чистом виде, так и в виде сплавов – с оловом (бронза), с алюминием (дюралюминий), с цинком (латунь), с никелем (мельхиор). Свинец используется в производстве аккумуляторов, кабелей, в атомной промышленности. Цинк и никель используются в черной металлургии. Олово используется при производстве белой жести и подшипников.

Благородные металлы обладают высокой пластичностью, а платина – тугоплавкостью. Поэтому они широко применяются при изготовлении ювелирных изделий и техники. Без солей серебра невозможно изготовить кино- и фотопленку. По физическим свойствам и назначению цветные металлы можно условно поделить на 4 группы.

Классификация цветных металлов:

Основные тяжелые – медь, свинец, цинк, олово, никель
легкие – алюминий, титан, магний
малые – мышьяк, ртуть, сурьма, кобальт
Легирующие – молибден, ванадий, вольфрам, кремний
Благородные – золото, серебро, платина
Редкие и рассеянные – галлий, селен, теллур, уран, цирконий, германий

Отрасли цветной металлургии:

Цветные металлы обладают прекрасными физическими свойствами: электропроводимостью, ковкостью, плавкостью, способностью образовывать сплавы, теплоемкостью.

По стадиям технологического процесса цветная металлургия делится на:

Добычу и обогащение рудного сырья (ГОК – горно-обогатительные комбинаты). ГОК базируются у источников сырья, т. к. для производства одной тонны цветного металла в среднем требуется 100 тонн руды.
Предельную металлургию. В передел поступают обогащенные руды. У сырья базируется производства, связанные с медью и цинком.
У источников энергии – производства, связанные с алюминием, цинком, титаном, магнием.
У потребителя – производства, связанные с оловом. Обработка, прокат, производство сплавов. Предприятия базируются у потребителя.

Россия обладает многими видами цветных металлов. 70% руд цветных металлов добывается открытым способом.

Специфика руд цветных металлов состоит в:

а) в их сложном составе (многокомпонентности)

б) в низком содержании полезных компонентов в руде – всего несколько %, иногда и доля %:

Медь – 1-5% цинк – 4-6% свинец – 1,5% олово – 0,01-0,7%

Для получения 1 тонны медного концентрата используется 100 тонн руды, 1 тонны никелевого концентрата – 200 тонн, оловянного концентрата – 300 тонн.

Все руды предварительно обогащаются на ГОКах и в металлургическом переделе. Там производятся концентраты:

Медь – 75% цинк – 42-62% олово – 40-70%

Вследствие значительной материалоемкости цветная металлургия ориентируется на сырьевые базы. Поскольку руды цветных и редких металлов обладают многокомпонентным составом, то практическое значение имеет комплексное использование сырья. Комплексное использование сырья и утилизация промышленных отходов связывает цветную металлургию с другими производствами. На этой основе формируются целые промышленные комплексы, например, Урал. Особый интерес представляет комбинирование цветной металлургии и основной химии. При использовании сернистых газов в промышленности производятся цинк и медь.

сырьевой – медь, никель, свинец;
топливно-энергетический – титан, магний, алюминий;
потребительский – олово.

Российская цветная металлургия включает в себя несколько основных баз, которые сложились под влиянием экономических и природных предпосылок. Сама отрасль серьёзно связана с сырьевым сектором экономики страны, а также с её топливно-энергетической системой и машиностроением.

Месторождения лёгких и тяжёлых цветных металлов различаются по своему географическому положению и применению в производстве. Так лёгкие металлы используются в алюминиевой и титано- магниевой промышленности, а тяжёлые – в медной, свинцово-цинковой, оловянной и никель-кобальтовой индустрии.

При производстве тяжёлых металлов не требуются большие энергетические расходы, поэтому оно осуществляется, как правило, в районах добычи. Месторождения медной руды находятся, в основном, на Урале, где расположены Красноуральский, Кировградский и Медногорский комбинаты. Свинцово-цинковое производство сосредоточено в районах добычи полиметаллической руды, охватывая Сибирь, Дальний Восток и Северный Кавказ. В Норильске размещаются предприятия никель-кобальтовой промышленности.

Для выплавки лёгких цветных металлов расходуется большой объём энергии, что предполагает размещение предприятий в непосредственной близости от дешёвых энергетических источников. Например, сырьё для алюминия добывается на Урале, в Сибири и на Кольском полуострове, где при разработках выделяется окись алюминия, но сами алюминиевые заводы располагаются поблизости мощных электростанций, например, Братской или Красноярской ГЭС. Титано-магниевая металлургия сосредоточена, в основном, на Урале, к примеру, Березниковский титано-магниевый завод, однако, окончательная обработка металлов и сплавов происходит в разных регионах.

Цветная металлургия относится к числу базовых отраслей экономики России, её отличает высокая материалоёмкость и капиталоёмкость производства. Рынок цветной металлургии на 90% связан с машиностроительной промышленностью. Помимо этого, в составе предприятий цветной металлургии широко внедряется производство на основе переработки вторичных ресурсов, например, сернокислотное производство, производство цемента и блочных изделий, выработка азотных удобрений и так далее.

В послевоенный период созданы титановая и полупроводниковая промышленность, развивалась медная, никель-кобальтовая, свинцово-цинковая, алюминиевая, оловянная, вольфрамо-молибденовая, золото-платиновая, алмазная, магниевая, ртутно-сурьмяная, редкометаллические и обрабатывающие подотрасли и вторичная металлургия. Наряду с расширением старых промышленных центров Ц. м. на Урале и в Закавказье были созданы новые индустриальные комплексы в Сибири, на Дальнем Востоке, на С.-З. страны, в Казахстане, Армении, Киргизии, Узбекистане, Таджикистане, Азербайджане, на Украине и в Грузии. Значительно расширилась номенклатура продукции редкометаллической промышленности. На основе комплексного использования рудного сырья было освоено производство редких металлов и элементов особой чистоты: кадмия, индия, селена, теллура, висмута, рения, германия, галлия и многих др. В 70-х гг. в готовую продукцию и полуфабрикаты извлекается 74 элемента таблицы Д. И. Менделеева.

В отличие от др. полезных ископаемых содержание цветных и редких металлов в рудах крайне низко. Для получения 1 т цветного металла добывается и перерабатывается от сотен до десятков тысяч тонн сырья. Более 65% руд добывается наиболее экономичным открытым способом, обеспечивающим комплексное извлечение металлов из недр.

На обогатительных фабриках более 90% всех руд обогащаются флотационным методом с применением эффективных флотореагентов (процесс разделения мелких твёрдых частиц (главным образом, минералов), основанный на различии их в смачиваемости водой). Расширяются масштабы обогащения руд в тяжёлых суспензиях и др. гравитационными способами, а также с применением радиометрических методов обогащения. На металлургических заводах комплексное использование сырья осуществляется путём применения новой технологии процессов автогенной плавки сульфидных концентратов, электротермии, электролиза металлов, гидрометаллургической технологии на основе процессов сорбции и экстракции. Увеличение выпуска цветных металлов обеспечивается интенсификацией технологических процессов, реконструкцией и перевооружением предприятий и вводом в эксплуатацию новых мощностей. Созданы крупные промышленные комплексы с высоким уровнем концентрации, комбинирования и специализации производства (Усть-Каменогорский свинцово-цинковый, Норильский, Алмалыкский, Джезказганский, Балхашский горно-металлургический комбинаты и др.). Производительность труда в отрасли за 1966-1975 выросла почти в 2 раза.

Ц. м. большинства социалистических стран развивается в соответствии с Комплексной программой социалистической экономической интеграции и согласованными планами стран — членов СЭВ (СОВЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ВЗАИМОПОМОЩИ) под руководством Постоянной комиссии СЭВ по Ц. м. При специализации производства учитываются сырьевые ресурсы каждой страны.

Металлургия относится к числу базовых отраслей народного хозяйства и отличается высокой материалоемкостью и капиталоемкостью производства. На долю черных и цветных металлов приходится более 90% всего объема конструкционных материалов, применяемых в машиностроении России. В общем объеме транспортных перевозок Российской Федерации на металлургические грузы приходится свыше 35% всего грузооборота. На нужды металлургии расходуется 14% топлива и 16% электроэнергии, т.е. 25% этих ресурсов, расходуемых в промышленности.

Содержание работы

Файлы: 1 файл

Реферат Цветная металлургия (Рег. экономика).docx

II. Цветная металлургия………………………………………………… …… 4

Заключение…………………………………………………… …………. 13
Используемая литература……………………………………………….. 14

Металлургический комплекс - это основа индустрии. Он является фундаментом машиностроения, обеспечивающего вместе с электроэнергетикой и химической промышленностью развитие научно - технического прогресса во всех звеньях народного хозяйства страны.

Металлургический комплекс включает черную и цветную металлургию. В своем реферате я бы хотел подробнее остановиться на цветной металлургии.

Для России, обладающей крупнейшими в мире запасами руд цветных металлов, эта отрасль стала одной из важнейших, определяющих не только уровень экономического развития страны, но и ее экономическую безопасность, экспортный потенциал, возможности дальнейшего развития.

Цветная металлургия в значительной мере определяет индустриальную мощь страны и как источник основных конструкционных материалов служит фундаментом для машиностроения, в первую очередь обеспечивающего научно- технический прогресс (НТП). Она производит разнообразные и уникальные по физическим и химическим свойствам конструкционные материалы, находящие самое широкое применение во всех отраслях народного хозяйства. В ее состав входят медная, свинцово-цинковая, никель-кобальтовая, алюминиевая, титаномагниевая, вольфрамомолибденовая промышленность, производство благородных металлов, твердых сплавов, редких металлов и другие отрасли, обособленные в зависимости от вида выпускаемой продукции, а также добыча алмазов. По стадиям технологического процесса выделяются: добыча и обогащение исходного сырья, металлургический передел и обработка цветных металлов.

Для цветной металлургии характерна организация замкнутых технологических схем с многократной переработкой промежуточных продуктов и утилизацией отходов. Она объединяет большое число предприятий, занятых добычей соответствующих руд и их первичной обработкой, производством цветных металлов, их сплавов и соединений, а также переработкой этих металлов, их сплавов в изделия. Кроме металлов, отрасль производит серу, сернистые соединения и другие продукты. В связи с разнообразием используемого сырья и широким применением цветных металлов в народном хозяйстве цветная металлургия характеризуется сложным составом и структурой. По своим свойствам и назначению цветные металлы делятся на четыре группы:

- основные, к которым относятся тяжелые (медь, цинк, олово, никель), легкие (алюминий, магний, титан, натрий, калий и др.), малые (висмут, кадмий, сурьма, мышьяк, кобальт, ртуть);

- легирующие (вольфрам, молибден, тантал, ниобий, ванадий);

- благородные (золото, серебро, платина);

- редкие и рассеянные (цирконий, галлий, индий, таллий, германий, селен и пр.).

Россия обладает мощной цветной металлургией, отличительная черта которой - развитие на основе собственных ресурсов. По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно можно разделить на тяжелые (медь, свинец, цинк, олово, никель) и легкие (алюминий, титан, магний). На основании этого деления различают металлургию легких металлов и металлургию тяжелых металлов.

Особенности сырьевой базы цветной металлургии:

крайне низкое в количественном отношении содержание полезных компонентов в сырье (медные - от 1 до 5%, свинцово-цинковые - от 1,5 до 5,5%, никелевые - от 0,3 до 5,5%, оловянные - от 0,01 до 0,7%, молибденовые - от 0,005 до 0,04%). Практически для получения, например, 1т меди требуется переработать не менее 100т руды, никеля - до 200т, олова - до 300т. Расход сырья на 1 т готовой продукции в сотни раз превосходит объем готового изделия, а при производстве редких металлов - в десятки и даже сотни тысяч раз;
исключительная многокомпонентность сырья (например, уральские медные колчеданы содержат медь, железо, серу, золото, кадмий, серебро, селен, теллур, индий, галий и другие элементы, в общей сложности до 30, например, карабашские руды в Челябинской области);
огромная топливоемкость и электроемкость сырья в процессе его переработки ( для производства никеля, например, до 55 т топлива на 1 т готовой продукции; для цинка - до 3 т; черновой меди - до 3,5 т; глинозема до 12 т и т.д.). Для производства 1 т алюминия требуется до 17 тыс.кВт . ч. электроэнергии, 1 т титана - до 20-60 тыс.кВт . ч., магния - до 20 тыс.кВт . ч. и т.д.

Эта особенность сырьевой базы обусловливает размещение цветной металлургии в регионах наиболее обеспеченных электроэнергией.

На Уральских предприятиях производится почти 43% рафинированной меди, около 65% цинка в концентрате от общего производства их в России, а также значительное количество золота, серебра, редких и рассеянных металлов.

Развита цветная металлургия в Северном и Северо - Западном районах, где ведется добыча и обогащение нефелинов, бокситов, титановых, медно-никелевых руд. Алюминевые заводы размещаются в Кандалакше, Надвоицах, Бокситогорске, медеплавильный - в Мончегорске, никелевый - в г.Никель. В перспективе добыча алюминевых руд может существенно возрасти за счет разработки новых месторождений: Северо-Онежского (Плесецк), Средне-Тиманского.

Восточная Сибирь и Дальний Восток отмечаются высоким уровнем развития цветной металлургии. Она является одной из важнейших отраслей промышленности Дальнего Востока, на его долю приходится основная часть общероссийской добычи оловянных руд, золота, свинцово - цинковых руд, вольфрама, ртути.

Особенно быстро развивается в восточных районах России алюминевая промышленность. Целесообразность продвижения ее на восток и в первую очередь в Восточную Сибирь обусловлена относительно низкой трудоемкостью производства алюминия и небольшой долей в стоимости металла, транспортных затрат на перевозку глинозема из европейской части страны на Восток. В целом цветная металлургия, и алюминевая промышленность , в частности, отличающиеся высокой энергоемкостью и ресурсоемкостью, опираются в своем развитии на крупнейшие энергетическую и минерально-сырьевую базы в регионе. Важнейшие центры их - Красноярский, Иркутский, Братский, Саянский, Шелеховский алюминевые заводы, где осуществляется производство глинозема, металлического алюминия, цветного и легкого алюминевого проката. Создается глиноземное производство в г. Ачинске.

Быстро развивается свинцово-цинковая промышленность с ориентацией на хорошую сырьевую и топливную базы (Кузбасс - Салаир, Забайкалье - Нерчинск, Дальний Восток - Дальнегорск и др.). В районе производится не только металл, но и более разнообразная продукция из него ( экономичные профили проката, проволока, трубы, фольга, лента и т.п.).

Высокоразвитой отраслью цветной металлургии Сибири и Дальнего Востока является оловянная промышленность, имеющая некоторые особенности: во-первых, предприятия по обогащению и подготовке к переделу руд размещаются в местах добычи сырья, так как содержание полезного компонента в рудах очень малое, велик объем вскрышных пород при добыче сырья, содержание же олова в концентрате требуется весьма высоким (40-70%); во-вторых, предприятия металлургического передела размещаются в районах с большим потреблением готовой продукции, а также на пути транспортировки концентратов, что связано с их высокой транспортабельностью. Основные районы производства олова: Восточная Сибирь и Дальний Восток (Шерловогорский, Хрустальненский, Солнечный, Эсе-Хайский, Депутатский горно-обогатительные комбинаты).

Крупным центром металлургии является Норильский горно-металлургический комбинат, где не только наращиваются объемы производства, но и все полнее и комплекснее используется сырье. Здесь производятся никель, кобальт, платина, медь и другая продукция, получаемая в результате использования вторичного сырья.

Одной из острейших проблем на современном этапе развития металлургического комплекса России являются рациональное природопользование и охрана окружающей среды.

По уровню выбросов вредных веществ в атмосферу и водоемы, образованию твердых отходов металлургия превосходит все сырьевые отрасли промышленности, создавая высокую экологическую опасность ее производства и повышенную напряженность в районах действия металлургических предприятий.

Защита окружающей среды в отраслях металлургического комплекса требует огромных затрат.

Различие их существенно влияет на выбор основного технологического процесса. Иногда более целесообразным оказывается применение технологического процесса, менее загрязняющего окружающую среду, чем контроль (с огромными затратами) уровня загрязненности и организация борьбы с этими загрязнениями при использовании традиционных технологий.

В настоящее время снижение социальной напряженности в районах действия металлургических предприятий может быть обеспечено прежде всего снижением экологической опасности, внедрением экологически чистых технологий и созданием безотходных производств.

Безотходная технологическая система - это сочетание организационно - технических мероприятий, технологических процессов и способов подготовки сырья и материалов, обеспечивающих комплексное использование сырья и энергии.

Переход к малоотходной и безотходной технологии, совершенствование способов утилизации вредных веществ, комплексное использование природных ресурсов - основные направления ликвидации вредного влияния металлургического производства на состояние окружающей среды.

В обозримой перспективе должны произойти существенные изменения в техническом состоянии металлургического комплекса, в процессах природопользования, что позволит в значительной степени решить многие экологические проблемы. Только в цветной металлургии, например, к 2000 г. ожидается снижение количества вредных загрязняющих выбросов на 12-15% и на подавляющем большинстве предприятий будут достигнуты нормативы предельно допустимых выбросов. Рост применения систем разработки с закладкой выработанного пространства в районах добычи сырья на 20%, предусмотренной программой, позволит наряду с улучшением технических и экономических показателей при добычи руд обеспечить сохранение земной поверхности в горном отводе, значительно снизить расход материалов на крепление, в том числе очень дорогостоящих металлов.

Огромнейшие резервы и возможности решения экологических проблем заключены в комплексности переработки сырья, в полном использовании полезных компонентов в его составе и в месторождениях.

Отраслевая экономика изучает закономерности развития общественного производства в границах определенной отрасли. Она исследует частные закономерности, свойственные данной отрасли с учетом экономического своеобразия отдельных ее частей, а также условия и факторы, под влиянием которых экономические законы могут действовать в отрасли с наибольшей эффективностью.
В предлагаемом издании рассматривается экономика цветной металлургии. Для России, обладающей крупнейшими в мире запасами руд цветных металлов, эта отрасль стала одной из важнейших, определяющих не только уровень экономического развития страны, но и ее экономическую безопасность, экспортный потенциал, возможности дальнейшего развития.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3
1.Отрасли и продукция цветной металлургии. 3
2.Особенности отрасли цветной металлургии. 7
3. Центры промышленной металлургии. 9
4. Современное состояние 10
Сырьевая база 14
Тенденции развития 15
Заключение. 15
Список используемой литературы. 16

Прикрепленные файлы: 1 файл

Цветная металлургия.docx

3. Центры промышленной металлургии.

Одним из старейших российских регионов по производству цветных металлов является Урал. Здесь производят цинк, медь, никель, свинец, золото, алюминий и много других редких металлов. На сегодняшний день на Урале действующими являются одиннадцать предприятий медной промышленности.

Уральские предприятия производят более 65% цинка в концентрате, 43% рафинированной меди от общего объема отечественного производства этой продукции. Также на долю уральских предприятий приходится значительная часть золота, серебра, рассеянных и редких металлов.

Цветная металлургия Северного и Северо-Западного районов также достаточно хорошо развита. Здесь активно ведется добыча и обогащение бокситов, нефелинов, медно-никелевых, титановых руд. Кандалакша, Надвоицы, Бокситогорск – центры размещения алюминиевых заводов, Мончегорск – медеплавильного, г. Никель – никелевого завода.

В Восточной Сибири, а в особенности на Дальнем Востоке высоко развита цветная металлургия. Кроме того для Дальнего Востока цветная металлургия является одной из основных отраслей промышленности этого региона.

Быстрыми темпами в восточных районах нашей страны развивается алюминиевая промышленность. Ее продвижение на восток обусловлено низкой трудоемкостью производства этого металла, а также низкой долей в транспортных затратах при перевозке глинозема из европейской части в восточную.

Вообще цветная металлургия, отличительной особенностью которой является ресурсоемкость и энергоемкость, в своем развитии опирается на крупнейшую минерально- сырьевую и энергетическую базу. Их основные центры – Иркутский, Красноярский, Братский, Шелеховский, Саянский заводы. Это центры цветной металлургии, где осуществляется производство глинозема, цветного алюминиевого проката, металлического алюминия, легкого алюминиевого проката.

Одна из высокоразвитых отраслей цветной металлургии Сибири, а также Дальнего Востока – это оловянная промышленность. Крупнейший центр металлургии – Норильский горно- металлургический комбинат. Здесь постоянно наращиваются объемы производства, а также полно и комплексно используется сырье.

4. Современное состояние

Это отрасль промышленности, включающая в себя добычу и обогащение руд, производство и обработку цветных металлов и их сплавов. Помимо основной продукции, отрасль производит и побочную - в виде ряда химических соединений, минеральные удобрения, стройматериалы и т.п. Порядка ј серной кислоты, необходимой для технологических процессов, получается в ходе комплексной переработки сырья.

Цветная металлургия России производит разнообразные по физическим и химическим свойствам конструкционные материалы. В состав этой отрасли тяжелой промышленности входят медная, свинцово-цинковая, никеле-кобальтовая, алюминиевая, титаномагниевая, вольфрамомолибденовая промышленность, а также производство благородных и редких металлов.

По стадиям технологического процесса цветная металлургия делится на добычу и обогащение сырья, металлургический передел и обработку цветных металлов. 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.).

Для цветной металлургии России характерен длительный и глубокий спад производства по многим видам номенклатуры. В большей степени это коснулось производства рафинированной меди, никеля и титана.

Области использования цветных металлов, добываемых в нашей стране, многочисленны. Медь широко применяется в машиностроении, электроэнергетике и других отраслях промышленности как в чистом виде, так и в сплавах с оловом, алюминием, цинком, никелем. Свинец идет на производство аккумуляторов, кабеля, используется в атомной промышленности. Олово используют для изготовления белой жести, подшипников и др. Никель относится к числу тугоплавких металлов. Получают много ценнейших сплавов никеля с другими металлами. Велико его значение при производстве легированных сталей, а также при нанесении защитных покрытий металлических изделий.

Велико значение благородного металла - золота, по запасам которого Россия занимает третье место в мире (и по добыче которого страна скатилась со второго на шестое место).

Размещение предприятий цветной металлургии происходит под влиянием многих природных и экономических факторов, среди которых особую роль играет сырьевой фактор.

Производство основных видов продукции цветной металлургии (за исключением производства алюминия) сильно сократилось по сравнению с 1990 г.: по выплавке свинца, олова, цинка, никеля.

Производство глинозёма (алюминия) тяготеет к источникам сырья, а передел - к источникам дешёвой электроэнергии. Технологический процесс получения алюминия состоит из двух важнейших фаз: производства глинозёма (и корунда) и только затем - алюминия. Иногда обе стадии существуют вместе: Волхов (Северо - Запад) и Краснотурьинск (Урал), но чаще всего они разобщены из-за влияния на процесс различных факторов. Такое производство требует большого количества известняка и топлива. Следовательно, оптимальным районом для производства алюминия можно считать такой, где имеется сырьё, известняк, дешёвое топливо и электроэнергия. В таких оптимальных условиях в России функционируют Ачинско-Красноярский Краснотурьинский комбинаты.

Структурно - территориальные и экономические особенности алюминиевой промышленности позволяют выделить несколько сочетаний районов производства алюминия:

1) добыча и обогащение сырья - Северный район (Кольский полуостров);

2) добыча и обогащение сырья, производство глинозёма - Северный район;

3) добыча и обогащение сырья, производство глинозёма, производство алюминия - Северо - Запад, Сибирь.

Заключительные стадии производства - обработка металла и получение необходимых сплавов - максимально приближены к районам потребления алюминия.

В августе 2000 года цветная металлургия показала довольно высокие результаты. Примечательно то, что по сравнению с июлем текущего года рост производства составил 5.7%, что выше, чем в целом по промышленности. Индекс производства продукции отрасли в августе и январе-августе 2000 года составил к уровню аналогичных периодов 1999 года соответственно 109.1% и 112.4%, к уровню 1998 года - 129.9% и 124.0%, к уровню 1997 года - 115.0% и 122.7%.

Следует отметить, что в отличие от алюминия и никеля экспорт меди растет (таблица 4). В июле по сравнению с июнем, согласно данным Госкомстата, он увеличился более чем в 3 раза в физическом выражении, а в августе по сравнению с июлем, согласно данным ГТК, увеличился в денежном выражении на 20% (со $120.4 млн. до $151.1 млн.).

Таблица 1. Динамика экспорта цветных металлов в июле 2000 года

Сырьевая база

По разведанным запасам меди Россия занимает третье место в мире, уступая Чили и США. Запасы меди разведаны в 120 месторождениях, из них 52% заключено в месторождениях колчеданных медных и медно-цинковых руд и медистых песчаников, 45% - в месторождениях сульфидных медно-никелевых руд, 1,3% - в полиметаллических, 0,7% - в вольфрамовых и молибденовых и 0,6% - в оловянных. Около 1% запасов меди разведано в золоторудных и железорудных месторождениях.

Самые крупные месторождения меди в России - Октябрьское и Талнахское в Красноярском крае (Норильский горно-промышленный район, медно-никелевые руды), Гайское, Подольское и Волковское на Урале, Удоканское в Забайкалье.

Несмотря на наличие в России значительных разведанных запасов меди, степень их промышленного освоения сравнительно невысокая: на эксплуатируемые месторождения приходится менее половины всех разведанных запасов. Такие крупные месторождения, как Удоканское в Читинской обл., Юбилейное и Подольское в Башкирии, заключающие в себе четверть всех разведанных в России запасов меди, не освоены промышленностью и остаются резервными.

Разработка медных руд в России осуществляется как открытым, так и подземным способом. Наиболее крупные карьеры медной промышленности - Сибайский, Учалинский и Молодежный (первый разрабатывается Башкирским медно-серным комбинатом, второй и третий - Учалинским ГОКом) - дорабатывают свои запасы, и содержание меди в рудах этих месторождений уже не превышает 0,9%.

Особняком стоит вопрос о вовлечении в промышленную эксплуатацию наиболее крупного в России Удоканского месторождения. По расчетам специалистов, уже через 5-6 лет на Удоканском месторождении можно будет добывать открытым способом до 7,5-10 млн. т руды в год со средним содержанием меди 1,3%. Однако разработке мешают сложные природные условия и малообжитость района.

Тенденции развития

Большая часть производимой в стране меди идет на экспорт. В 2000 г. было произведено 845 тыс. т рафинированной меди; 644 тыс. т - экспортировано.

Внутренний российский рынок меди в основном определяется спросом со стороны двух самых емких потребителей - электротехнической промышленности и обрабатывающих предприятий цветной металлургии (сплавы, фольга, порошки и т.д.).

Эксперты оценивают современную медную промышленность страны как стабильно развивающуюся. Наиболее амбициозный проект ближайшего десятилетия в отечественной медной промышленности - строительство горно- обогатительного комбината на базе Удоканского месторождения меди в зоне БАМа производительностью 10 млн. т руды в год, из которой ежегодно можно получать до 130-140 тыс. т чистой меди.

Заключение.

Главная отличительная черта цветной металлургии в нашей стране — развитие ее на основе использования собственных больших и разнообразных ресурсов. Россия занимает видное место в мире по запасам важнейших видов цветных металлов. Созданы все отрасли цветной металлургии. Ежегодно на экспорт идет около миллиона тонн цветных металлов. Данная отрасль в настоящее время имеет все предпосылки для успешного развития, однако данная тенденция воплотиться только при внедрении комплекса мероприятий экономического и территориального характера.

Развитие НТП требует увеличение производства прочных, пластичных, стойких против коррозии, легких конструкционных материалов (сплавы на основе алюминия и титана). Они широко используются в авиационной, ракетной промышленности, в космических технологиях, в судостроении, в производстве оборудования для химической промышленности.

Медь широко используется в машиностроении и электрометаллургии, как в чистом виде, так и в виде сплавов – с оловом (бронза), с алюминием (дюралюминий), с цинком (латунь), с никелем (мельхиор).

Свинец используется в производстве аккумуляторов, кабелей, в атомной промышленности.

Цинк и никель используются в черной металлургии.

Олово используется при производстве белой жести и подшипников.

Классификация цветных металлов:

тяжелые – медь, свинец, цинк, олово, никель

легкие – алюминий, титан, магний

малые – мышьяк, ртуть, сурьма, кобальт

Легирующие – молибден, ванадий, вольфрам, кремний

Благородные – золото, серебро, платина

Редкие и рассеянные – галлий, селен, теллур, уран, цирконий, германий

Отрасли цветной металлургии:

свинцово-цинковая металлургия тяжелых металлов

оловянная

титаномагниевая металлургия легких металлов

По стадиям технологического процесса цветная металлургия делится на:

Добычу и обогащение рудного сырья (ГОК – горно-обогатительные комбинаты). ГОК базируются у источников сырья, т. к. для производства одной тонны цветного металла в среднем требуется 100 тонн руды.

Передельную металлургию. В передел поступают обогащенные руды. У сырья базируется производства, связанные с медью и цинком. У источников энергии – производства, связанные с алюминием, цинком, титаном, магнием. У потребителя – производства, связанные с оловом.

Обработка, прокат, производство сплавов. Предприятия базируются у потребителя.

Россия обладает многими видами цветных металлов. 70% руд цветных металлов добывается открытым способом.

Специфика руд цветных металлов состоит в:

а) в их сложном составе (многокомпонентности)

б) в низком содержании полезных компонентов в руде – всего несколько %, иногда и доля %:

Оценить 2616 0

Введение _______________________________________________ 3

Глава 1. Цветные металлы _________________________________4

1.1.История открытия и использование цветных металлов и

их сплавов ____________________________________________ 4

1.2. Виды цветных металлов _______________________________5

Глава 2.Сплавы цветных металлов _________________________ 7

Список использованных источников _______________________11

Ценные свойства цветных металлов обусловили их широкое применение в различных отраслях современного производства. Медь, алюминий, цинк, магний, титан и другие металлы, и их сплавы являются незаменимыми материалами для приборостроительной и электротехнической промышленности, самолетостроения и радиоэлектроники, ядерной и космической отраслей техники. Цветные металлы обладают рядом ценных свойств: высокой теплопроводностью, очень малой плотностью (алюминий и магний), очень низкой температурой плавления (олово, свинец), высокой коррозионной стойкостью (титан, алюминий). В различных отраслях промышленности широко применяются сплавы алюминия с другими легирующими элементами. Чаще всего цветные металлы применяют в технике и промышленности в виде различных сплавов, что позволяет изменять их физические, механические и химические свойства в очень широких пределах. Кроме того, свойства цветных металлов изменяют путём термической обработки, нагартовки, за счёт искусственного и естественного старения и т. д. Цветные металлы подвергают всем видам механической обработки и обработки давлением — ковке, штамповке, прокатке, прессованию, а также резанию, сварке, пайке.

Из цветных металлов и сплавов изготовляют литые детали, а также различные полуфабрикаты в виде проволоки, профильного металла, круглых, квадратных и шестигранных прутков, полосы, ленты, листов и фольги. Значительную часть цветных металлов используют в виде порошков для изготовления изделий методом порошковой металлургии, а также для изготовления различных красок и в качестве антикоррозионных покрытий.

Глава1. Цветные металлы.

История открытия и использования цветных металлов и их сплавов.

Прежде чем научиться добывать и плавить руду, люди не позднее 9-го тыс. до н. э. познакомились со свойствами металлов, находя и обрабатывая самородки металлов (золота, меди и др.) и метеоритное железо. Самородная медь (обычно почти не содержит примесей) в результате ударов каменным орудием становится более твёрдой. После изобретения горячей кузнечной обработки процесс изготовления медных изделий стал более распространённым (эпоха энеолита). Овладение искусством плавки и получения необходимой формы литьём привело к росту производства меди и расширению её применения Бронзовые изделия отличались большей устойчивостью против коррозии, упругостью, твёрдостью, остротой лезвия. Кроме того, из бронзы легче было отливать всевозможные изделия, т. к. она имеет более низкую температуру плавления, чем медь, и лучше заполняет литейную форму. Более широкое применение бронзы (взамен меди) означало переход от медного к бронзовому веку. В бронзовом веке уже были известны т. н. семь металлов древности – медь, золото, свинец, серебро, железо, ртуть и олово, которые встречаются в природе преимущественно в виде самородков или сульфидов. Большинство металлов в то время получали в виде расплава.

В современной технике объем применения цветных металлов и сплавов на их основе непрерывно растет. В связи с бурным развитием авиастроения, ракетной и атомной техники, химической промышленности в качестве конструкционных материалов в настоящее время стали применять такие металлы (и сплавы на их основе), как титан, цирконий, никель, молибден и даже ниобий, гафний и др. Области применения отдельных цветных металлов и сплавов на их основе весьма разнообразны.

Медь и ее сплавы широко используют в химическом машиностроении, для изготовления трубопроводов самого различного назначения, емкостей, различных сосудов в криогенной технике и т. п. Техническая медь, содержащая не более 0,1 % примесей, применяется для различных видов проводников тока.

Алюминий и его сплавы применяют для изготовления различных емкостей в химической и пищевой промышленности. Сплавы на основе алюминия широко применяют для самолетов, ракет, судов, в строительстве и т. п. в связи с их сравнительно высокой прочностью при малой плотности, высокой коррозионной стойкостью в некоторых агрессивных средах и высокими механическими свойствами при низких температурах.

1.2 Виды цветных металлов.

Цветные металлы. К цветным металлам, наиболее широко применяемым в технике, относятся медь, алюминий, олово, свинец, цинк, магний, титан. В чистом виде некоторые цветные металлы используют редко, в основном их применяют в виде сплавов. Цветные металлы - это наиболее дорогой и ценный технический материал.

Алюминий - серебристо-белый металл.

Широкое применение алюминия обусловлено его малой плотностью (2,7 г/см3), высокой пластичностью, т.е. способностью обрабатываться давлением, высокой коррозионной стойкостью. Она получается за счет того, что алюминий быстро покрывается окисной пленкой (Al2O3), предотвращая проникновение агрессивных веществ к основному металлу. Кроме того, алюминий обладает хорошей тепло- и электропроводностью.

по распространенности в земной коре алюминий занимает первое место среди конструкционных металлов. В земной коре содержится около 7,5 % Аl, в то время как железа - всего 5,1 %. Алюминий входит в состав всех глин, полевого шпата, боксита и других горных пород.

Медь - металл красновато-розового цвета с кристаллической структурой в виде ГЦК. По электропроводности медь занимает второе место после серебра. Поэтому она - важнейший материал для изготовления электропроводников (провода, шины, кабеля и т.п.). Медь имеет также высокую теплопроводность, в связи с чем ее широко используют в теплообменниках (радиаторы, холодильники и т.п.). Медь и ее сплавы хорошо свариваются всеми видами сварки и легко поддаются пайке. На основе меди получены сплавы с очень ценными свойствами. Однако медь относится к тяжелым металлам, ее плотность 8,94 г/см3. Чистая медь обладает небольшой прочностью и высокой пластичностью. Медь отлично обрабатывается, давлением, но плохо - резанием и имеет плохие литейные свойства, поскольку дает большую усадку. Чистую медь и ее малолегированные сплавы широко используют в электротехнике и других видах производства. Медь - один из первых металлов, с которыми познакомился человек. Хотя в земной коре меди немного (до 0,01%), однако известны ее богатые месторождения, в которых встречаются даже самородки. Медь и ее сплавы обладают многими ценными свойствами, что определило ее широкое применение.

Олово очень мягкий металл серебристо-белого цвета с желтоватым оттенком. Оно разделяется на шесть марок (ГОСТ 860-41): ОВЧ-000, О1ПЧ, 01, 02, 03, 04. Самое чистое олово - марки ОВЧ-000, содержащее 99,999% олова и 0,001% примесей. Олово в чистом виде применяют для лужения жести.

Цинк - это хрупкий металл белого цвета с голубоватым оттенком. В зависимости от химического состава установлены шесть марок цинка (ГОСТ 3640-47): ЦВ (99,99% цинка), Ц0, Ц1, Ц2, ЦЗ, Ц4 (99,50% цинка). Цинк используют для покрытия изделий (цинкование), чтобы предохранить их от атмосферной коррозии.

Магний - самый легкий металл из всех применяемых в технике (удельный вес его 1,74). Он легко воспламеняется и при его горении возникает высокая температура. Наиболее •опасны в этом отношении порошок, тонкая лента, мелкая стружка и т. п. Механические свойства магния низкие, поэтому он находит ограниченное применение в технике. В литейном деле из магния выплавляют высокопрочный магниевый чугун. Чаще всего магний используют в виде сплавов с алюминием, цинком.

Титан - металл серебристо-белого цвета, тугоплавкий (плавится при 1725° С) и легкий, стойкий на воздухе и даже в атмосфере морского климата. По распространенности титан занимает четвертое место среди конструкционных металлов, уступая лишь алюминию, железу и магнию. Прочность его вдвое больше, чем у железа, и почти в шесть раз больше, чем у алюминия. Ценными свойствами титана являются его высокие химическая и коррозийная стойкость. Титан обладает высокой пластичностью. Он хорошо куется, легко прокатывается в листы, ленты и даже в фольгу. Наибольшее применение титан находит в виде сплавов для изготовления лопастей газовых турбин и производства жаропрочных сталей.

Глава 2. Сплавы цветных металлов.

Медные сплавы. Важнейшими сплавами на основе меди являются латунь и бронза.

Латунь - это сплав меди с цинком. Кроме цинка, латунь содержит и другие элементы, но в меньшем, чем цинк, количестве. Латунь маркируют буквой Л, за которой стоят цифры, указывающие на содержание меди, например латунь марки Л80 состоит из 80% меди и 20% цинка. Если в латунь вводится 1% свинца, то она будет обозначаться ЛС59-1 и содержать 59% меди, 40% цинка и 1% свинца. Латуни обладают высокой коррозийной стойкостью, пластичностью, легко поддаются прокатке, ковке и вытяжке. В технике находят применение латуни, содержащие от 10 до 42% цинка. В зависимости от назначения латуни могут быть обрабатываемыми давлением, литейными и специальными. Латуни, обрабатываемые давлением, используют для радиаторных трубок, прокладок, труб и т. д. Из литейных латуней изготовляют червячные винты, зубчатые колеса, подшипники и т. д. Специальные латуни, обладающие более высокими механическими свойствами, чем литейные латуни, применяют для изготовления химически стойких деталей, конденсаторных трубок и водяной арматуры. Латунные изделия, получаемые холодной обработкой (наклеп), для смягчения и пластичности подвергают отжигу рекристаллизации на 350-450° С.

Бронза - это сплав меди с оловом, свинцом, алюминием и другими элементами. Название бронзы зависит от второго компонента. Важнейшими из бронз являются оловянистые, свинцовистые, алюминиевые и кремнистые.

Бронзы маркируют следующим образом: сначала пишут буквы Бр., означающие бронзу, затем буквы, показывающие, какие элементы введены в бронзу, и далее цифры, указывающие на содержание этих элементов в процентах. Например, бронза марки Бр.ОЦС6-6-3 означает, что в ней содержится 6% олова, 6% Цинка, 3%. свинца и остальные (85%) медь. 62

Оловянистые бронзы обладают хорошими литейными свойствами, коррозийной стойкостью и высокими антифрикционными свойствами, т. е. хорошо сопротивляются износу и трению. Оловянистые бронзы в основном применяют для деталей, работающих на трение, - подшипников скольжения, червячных колес и т. п.

Алюминиевые бронзы содержат до 10% алюминия. Они обладают прочностью, высокими антифрикционными и технологическими свойствами, устойчивостью в атмосферных условиях и морской воде. Введение в алюминиевую бронзу железа, марганца и других элементов еще больше повышает ее механические свойства. Химический состав специальных бронз, например Бр. АЖН10-4-4, следующий: алюминия - 9,5-11,0%; марганца 3,5- 5,5%; железа - 3,5-5,5%; остальное - медь.

Алюминиевые бронзы применяют как антифрикционный материал, изготовляя из них подшипники, втулки, червячные колеса и т. д.

Кремнистые бронзы содержат 2-3% кремния. Они обладают высокими литейными свойствами и коррозийной стойкостью. Из таких бронз изготовляют пружинящие детали, проволоку, ленту и т. д.

Никелевые бронзы обладают высокой вязкостью и кислотостойкостью, сохраняют механические свойства даже при повышенных температурах.

Бериллиевые бронзы (2% бериллия) обладают исключительно высокими свойствами - хорошо упрочняются термической обработкой, имеют предел прочности σ_ь = 130-150 кгс/мм 2 и твердость НВ 370-400. Бериллиевые бронзы применяют, например, для изготовления ударного инструмента, зубил, молотков, не дающих при ударе искр. Пружины из бериллиевой бронзы выдерживают до 25 млн. колебаний, в то время как стальные закаленные пружины в таких же условиях разрушаются после 3 млн. колебаний.

Алюминиевые сплавы. Они получаются добавкой к алюминию меди, цинка, магния, кремния, марганца и других компонентов. Такие сплавы имеют небольшой удельный вес и высокие механические свойства.

Алюминиевые сплавы разделяются на деформируемые и литейные.

Деформируемые сплавы , упрочняемые термической обработкой, могут быть следующих марок: АК6, АК8, АК2, АК4. Они обладают высокой прочностью и пластичностью, поэтому из них изготовляют полуфабрикаты ковкой, прокаткой и прессованием. Сплавы АК2 и АК4 содержат никель и являются жаропрочными. Они применяются после термической обработки для изготовления поршней, головок цилиндров, работающих при повышенных температурах. К деформируемым алюминиевым сплавам, упрочняемым термической обработкой, относится также дюралюминий марок Д1, Д6, Д16, Д18. Дюралюминий выпускается в виде листов, прессованных и катаных профилей, прутков и штамповок. Сплав Д18 применяют для заклепок, так как он может расклепываться в любое время после старения.

Для повышенной коррозийной стойкости дюралюминий покрывается (плакируется) чистым алюминием. Плакированием называют горячую прокатку слитков дюралюминия вместе с листами чистого алюминия. Сплавы АМц и АМг термическому упрочнению не подвергают. Из них изготовляют трубопроводы и сварные масляные резервуары.

Литейные алюминиевые сплавы почти не стареют естественно. Их прочностные свойства повышаются искусственным старением.

Из литейных сплавов наибольшее распространение получили силумины - сплавы алюминия с кремнием. Силумины обладают высокими механическими свойствами и большой жидкотекучестью, позволяющей отливать сложные и тонкостенные детали.

Магниевые сплавы . Подобно алюминиевым магниевые сплавы подразделяются на деформируемые и литейные. Прочность и пластичность магниевых сплавов ниже, чем у алюминиевых. Удельный вес магниевых сплавов-1,74. Характерной особенностью термообработки магниевых сплавов является длительная выдержка их при закалке и отпуске. Деформируемые магниевые сплавы марок МА1, МА2, МА5, МА8 применяют для изготовления высоконагруженных деталей самолетов, а литейные сплавы марок МЛ2, МЛЗ, МЛ4, МЛ5 - для изготовления деталей двигателей, корпусов приборов, колодок колесных тормозов автомобилей и корпусов фотокамер. Сплавы на магниевой основе отличаются малой плотностью, высокой удельной прочностью, хорошо обрабатываются резанием. Они нашли широкое применение в машиностроении и в частности в авиастроении. Из магниевых сплавов изготавливают фасонные отливки, а также полуфабрикаты – листы, плиты, прутки, профили, трубы, проволоки.

Исходя из рассмотренной в реферате информации, можно сделать вывод, что на сегодняшний день цветные металлы и их сплавы имеют огромное значение для производства любого типа техники. Ценными свойствами цветных металлов и их сплавов являются высокие химическая и коррозийная стойкость. В современной технике объем применения цветных металлов и сплавов на их основе непрерывно растет. В связи с бурным развитием авиастроения, ракетной и атомной техники, химической промышленности в качестве конструкционных материалов в настоящее время стали применять такие металлы (и сплавы на их основе), как титан, цирконий, никель, молибден и даже ниобий, гафний и др.В пищевой промышленности широко применяется упаковочная фольга из алюминия и его сплавов – для обертки кондитерских и молочных изделий, а также в больших количествах используется алюминиевая посуда (пищеварочные котлы, поддоны, ванны и т. д.).

Список использованных источников

1. Колачев Б.А., Ливанов В.А., Елагин В.И. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. – М.: Металлургия, 1981.

Читайте также: