Что такое металлургия цветных металлов
Цветная металлургия
Цветная металлургия – это не только комплекс мероприятий по получению цветных металлов (добыча, обогащение, металлургический передел, получение отливок чистых металов и сплавов на их основе), но и переработка лома цветных металлов.
Научно-технический прогресс не стоит на месте, и цветные металлы на сегодняшний день широко используются для разработки инновационных конструкционных материалов. Только отечественная металлургическая промышленность выпускает порядка 70 видов сплавов, используя разнообразное сырье.
В связи с низким содержанием необходимого компонента в руде и примесей других элементов, цветная металлургия является энергозатратным производством и имеет сложную структуру. Так, меди в руде содержится не более 5%, а цинка и свинца не более 5,5%. Колчеданы, добываемые на Урале, многокомпонентные, и в их составе находится порядка 30 химических элементов.
Цветные металлы подразделяются на шесть категорий, согласно своим физическим свойствам и предназначению:
Специфика отрасли
Руды цветных металлов, как было выше сказано, содержат малое количество добываемого элемента. Поэтому на тонну той же меди необходимо до 100 т руды. Из-за большой потребности в сырье цветная металлургия, по большей части, располагается вблизи своей сырьевой базы.
Цветные руды для своей переработки требуют большого количества топлива или электроэнергии. Энергетические затраты достигают половины общих затрат, связанных с выплавкой 1 т металла. В связи с этим металлургические предприятия располагаются в непосредственной близости от производителей электроэнергии.
Производство редких металлов в основном основано на восстановлении из соединений. Сырье поступает с промежуточных этапов обогащения руд. Из-за небольших объемов и трудности производства получением редких металлов занимаются лаборатории.
Состав отрасли
Виды цветной металлургии включают в себя отрасли, связанные с получением определенных видов металлов. Так, укрупнено можно выделить следующие отрасли:
Получение никеля тесно связано с местом добычи никелевых руд, которые расположены на Кольском полуострове и в Норильском районе Сибири. Многие отрасли цветной металлургии отличаются многоступенчатым металлургическим переделом промежуточных продуктов.
На этом основании эффективен комплексный подход. Это сырье для получения других сопутствующих металлов. Утилизация отходов сопровождается получением материалов, использующихся не только в других отраслях тяжелого машиностроения, но и в химической и строительной отраслях.
Металлургия тяжелых металлов
Получение меди
Основными этапами получения чистой меди являются выплавка черновой меди и ее дальнейшее рафинирование. Черновая медь добывается из руд, а низкая концентрация меди в уральских медных колчеданах и большие ее объемы не позволяют перенести производственные мощности с Урала. В качестве резерва выступают: медистые песчаники, медь-молибденовые, медь-никелевые руды.
Рафинирование меди и переплавка вторичного сырья производится на предприятиях, которые удалены от источников добычи и первичной плавки. Благоприятствует им низкая стоимость электричества, так как для получения тонны меди расходуется до 5 кВт энергии в час.
Утилизация сернистых газов с последующей переработкой послужила стартом для получения серной кислоты в химической промышленности. Из остатков апатитов производит фосфатные минеральные удобрения.
Получение свинца и цинка
Металлургия цветных металлов, таких как свинец и цинк, имеет сложную территориальную разобщенность. Добычу руды ведут на Северном Кавказе, в Забайкалье, Кузбассе и на Дальнем Востоке. А обогащение и металлургический передел проводится не только возле мест выемки руды, но и на других территориях с развитой металлургией.
Свинцовые и цинковые концентраты богаты на химическую элементную базу. Однако сырье имеет разное процентное содержание элементов, из-за чего не всегда цинк и свинец можно получить в чистом виде. Поэтому технологические процессы в районах различны:
Металлургия легких металлов
Наиболее распространенным легким металлом является алюминий. Сплавы на его основе обладают свойствами, присущими конструкционным и специальным сталям.
Для получения алюминия сырьем являются бокситы, алуниты, нефелины. Производство разделено на две стадии:
Получение алюминия и сплавов сосредоточено в промышленных центрах. Сюда же поставляется лом на вторичную переработку, что в итоге снижает себестоимость готовой продукции.
Цветная металлургия
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:
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.
Цветная металлургия
Цветная металлургия — отрасль металлургии, которая включает добычу, обогащение руд цветных металлов и выплавку цветных металлов и их сплавов.
По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно можно разделить на тяжёлые (медь, свинец, цинк, олово, никель); лёгкие (алюминий, титан, магний); малые (висмут, кадмий, сурьма, ртуть); легирующие (вольфрам, молибден, ванадий); драгоценные (золото, серебро, платина); редкие (галлий, германий, индий, цирконий). На основании этого деления различают металлургию лёгких металлов и металлургию тяжёлых металлов.
Содержание
Размещение предприятий отрасли
Размещение предприятий цветной металлургии зависит от многих экономических и природных условий, особенно от сырьевого фактора. Заметную роль, помимо сырья, играет топливно-энергетический фактор.
На территории России сформировано несколько основных баз цветной металлургии. Различия их в специализации объясняются несхожестью географии лёгких металлов (алюминиевая, титано-магниевая промышленность) и тяжёлых металлов (медная, свинцово-цинковая, оловянная, никель-кобальтовая промышленности).
Тяжёлые металлы
Производство тяжёлых цветных металлов в связи с небольшой потребностью в энергии приурочено к районам добычи сырья.
Лёгкие металлы
Для получения лёгких металлов требуется большое количество энергии. Поэтому сосредоточение предприятий, выплавляющих легкие металлы, у источников дешёвой энергии — важнейший принцип их размещения.
Производители цветных металлов
Печи цветной металлургии
Технологические процессы печей цветной металлургии отличаются разнообразием. Выделяют более 60 видов печей. [1]
Добыча цветных металлов
Металлургическая промышленность представлена черной и цветной отраслью. Эти две части составляют единый функционирующий организм и вместе являются базовой отраслью хозяйства страны, которые отличаются высокими показателями капиталоемкости и материалоемкости.
Цветная металлургия является одной из отраслей промышленной хозяйства страны, занимающаяся добычей недр, их обогащением и дальнейшей обработкой руд металлов (цветных, редких или благородных).
Характерные черты отрасли
Функциональные характеристики цветной металлургии обусловлены следующими ее отличительными чертами:
Отрасли цветной индустрии
Состав цветной металлургии, как сложноорганизованный производственный организм, включает 14 подотраслей.
Рассмотрим подробнее ее строение:
Технологические этапы производства цветной металлургии
Цветная металлургия в процессе производства проходит несколько этапов, включаемых в единый цикл.
К технологии относят:
Цветная металлургия находится в стадии своего развития. Основные направления, в которых ведется работа:
Видео по теме: Плавильные печи цветной металлургии
Цветная металлургия
Полезное
Смотреть что такое «Цветная металлургия» в других словарях:
Цветная металлургия — … Географический атлас
ЦВЕТНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ — отрасль тяжелой промышленности, производит около 40 млн т различных металлов в год (по размерам уступает черной металлургии в 20 раз). Металлургия меди возникла в Чили, Заире, Замбии и Перу, а металлургия олова в Малайзии, Индонезии, Боливии. Это … Географическая энциклопедия
Цветная металлургия — отрасль тяжелой промышленности; производство цветных металлов (всех металлов, кроме железа и его сплавов). Содержание цветных металлов в рудах обычно невысокое, и обязателен процесс обогащения. Предприятия по первичной переработке руды и выплавке … Финансовый словарь
цветная металлургия — Отрасль тяжелой пром ти, включающая добычу и обогащение руд, произ во и обработку цв. металлов и их сплавов. Структурно ЦМ включает 16 подотраслей: алюминиевую, никель кобальтовую, медную, свинцово цинковую, оловянную, редкометалльную, вольфрамо… … Справочник технического переводчика
ЦВЕТНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ — отрасль тяжелой промышленности, включающая добычу и обогащение руд, производство и обработку цветных металлов и их сплавов. Попутная продукция цветной металлургии химические соединения, минеральные удобрения, стройматериалы и т. д … Большой Энциклопедический словарь
Цветная металлургия — (a. non ferrous metallurgy; н. Nichteisenhuttenwesen, Buntmetallverhutung, Nichteisenmetallurgie; ф. metallurgie des metaux non ferreux; и. metalurgia no ferrosa) отрасль тяжёлой промышленности, включающая предприятия по добыче,… … Геологическая энциклопедия
цветная металлургия — Отрасль тяжелой промышленности, занимающаяся производством цветных металлов и их сплавов … Словарь по географии
цветная металлургия — отрасль металлургии, включающая производство цветных металлов (и их сплавов) от добычи и обогащения руд до получения готовой продукции. К цветным металлам относятся более 85 элементов Периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Все металлы… … Энциклопедия техники
цветная металлургия — отрасль тяжелой промышленности, включающая добычу и обогащение руд, производство и обработку цветных металлов и их сплавов. Попутная продукция цветной металлургии химические соединения, минеральные удобрения, стройматериалы и т. д. * * * ЦВЕТНАЯ … Энциклопедический словарь
Цветная металлургия — одна из важнейших отраслей пром. У. Включает добычу и обогащение руд цветных металлов, мет. произв. и обработку, объединяет 15 подотраслей (алюминиевую, титано магниевую, никель кобальтовую, свинцово цинковую и т.д.). Попутная продукция Ц.М.… … Уральская историческая энциклопедия