География цветной металлургии

Цветная металлургия включает добычу, обогащение и металлургиче­ский передел руд цветных, благородных и редких металлов, в том числе производство сплавов, прокат цветных металлов и переработку вторич­ного сырья, а также добычу алмазов. Участвуя в создании конструкционных материалов все более высокого качества, она выполняет существенные функции в условиях современно­го научно-технического прогресса.

Цветная металлургия занимает ведущее четвертое место (после топливной, машиностроения и пищевой) в структуре промышленности России, её доля – 10,1%. Это одна из самых экспортоориентированных отраслей. Она обладает богатейшей сырьевой базой. Только в Норильском месторождении сосредоточено 35,8% мировых запасов никеля, 14,5% кобальта, около 10% меди и 40% запасов металлов платиновой группы.

В связи с разнообразием используемого сырья и широким применени­ем цветных металлов в современной промышленности цветная метал­лургия характеризуется сложной структурой. По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно делятся на четыре группы: основные, к которым относятся тяжелые (медь, свинец, 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 и платина с платиноидами); редкие и рассеянные (цирконий, галлий, индий, таллий, германий, селен и др.).

В состав цветной металлургии России входят медная, свинцово-цин-ковая, никель-кобальтовая, алюминиевая, титаномагниевая, волъфрамо-молибденовая, твердых сплавов, редких металлов и другие отрасли, обособляющиеся в зависимости от вида выпускаемой продукции, а так­же золото- и алмазодобывающая. По стадиям технологического процесса она делится на добычу и обогащение исходного сырья, металлургиче­ский передел и обработку цветных металлов.

Для цветной металлургии характерна организация замкнутых техно­логических схем с многократной переработкой промежуточных продук­тов и утилизацией различных отходов. В перспективе эта тенденция уси­лится. Одновременно расширяются пределы производственного комби­нирования, что дает возможность кроме цветных металлов получать дополнительную продукцию — серную кислоту, минеральные удобре­ния, цемент и др.

Вследствие значительной материалоемкости цветная металлургия ориентируется главным образом на сырьевые базы. При этом обогаще­ние непосредственно «привязано» к местам добычи руд цветных и ред­ких металлов.

Руды цветных металлов отличаются крайне низким содержанием по­лезных компонентов. Типичные руды, используемые для производства меди, свинца, цинка, никеля, олова, имеют всего несколько процентов, а иногда и доли процента основного металла.                                                                                                                                                                                                    

Руды цветных и редких металлов по составу многокомпонентные. В этой связи огромное практическое значение имеет комплексное ис­пользование сырья.

Последовательный и глубокий металлургический передел с неодно­кратным возвращением в «голову» технологического процесса промежу­точных продуктов и всесторонняя утилизация отходов для наиболее пол­ного извлечения полезных компонентов обусловливают широкое разви­тие внутри цветной металлургии производственного комбинирования.

Эффективность комбинирования, основанного на комплексной пере­работке руд цветных и редких металлов, исключительно велика, если учитывать, что, во-первых, большинство из сопутствующих элементов не образует самостоятельных месторождений и может быть получено только таким путем, а во-вторых, сырьевые базы цветной металлургии часто расположены в пределах слабо освоенных территорий и поэтому требуются дополнительные затраты на их промышленную разработку.

Комплексное использование сырья и утилизация производственных отходов связывают цветную металлургию с другими отраслями тяжелой индустрии. На этой основе в отдельных районах страны (Север, Урал, Сибирь и др.) формируются целые промышленные комплексы.

Особый интерес представляет комбинирование цветной металлургии и основной химии, которое появляется, в частности, при использовании сернистых газов в процессе производства цинка и меди. Еще более слож­ные территориальные сочетания разных производств возникают при комплексной переработке нефелинов, когда из одного и того же сырья извлекаются в качестве готовой продукции алюминий, сода, поташ и це­мент и таким образом в сферу технологических связей цветной метал­лургии попадает не только химическая промышленность, но и промыш­ленность строительных материалов.

Помимо сырья в размещении цветной металлургии заметную роль играет топливно-энергетический фактор. С точки зрения требований, предъявляемых к топливу и энергии, в ее составе различают топливоемкие и электроемкие производства.

Сырьевой и топливно-энергетический факторы неодинаково влияют на размещение предприятий разных отраслей цветной металлургии, больше того, в одной и той же отрасли их роль дифференцируется в зависимости от стадии технологического процесса или принятой схемы Получения цветных и редких металлов. Поэтому цветная металлургия отличается большим числом вариантов размещения производства по сравнению с черной металлургией.

Отрасли цветной металлургии

Медная промышленность

Медная промышленность из-за относительно низкого содержания концентратов приурочена (исключая рафинирование чернового металла) к районам, располагающим сырьевыми ресурсами.

Основной тип руд, используемых сейчас в России для производства меди, — медные колчеданы, которые представлены в основном на Урале (Красноуральское, Ревдинское, Блявинское, Сибайское, Гайское и дру­гие месторождения). Важным резервом служат медистые песчаники, со­средоточенные в Восточной Сибири (Удоканское месторождение). Встре­чаются также медно-молибденовые руды.

В качестве дополнительного сырья используют медно-никелевые и полиметаллические руды, из которых медь извлекается обычно в виде так называемого штейна.

Основной район производства меди — Урал, для которого характерно преобладание металлургического передела над добычей и обогащением. Поэтому здесь вынуждены использовать привозные (большей частью ка­захстанские) концентраты.

На Урале обособляются друг от друга предприятия по производству черновой меди и ее рафинированию. К первым принадлежат Красно-уральский, Кировградский, Среднеуральский (Ревда), Карабашский и Медногорский медеплавильные, ко вторым — Кыштымский и Верхне-пышминский медеэлектролитные заводы.

Характерна широкая утилизация отходов в химических целях. На медеплавильных предприятиях Красноуральска, Кировграда и Ревды сернистые газы служат исходным сырьем для производства серной кислоты. В Красноуральске и Ревде на основе серной кислоты и привоз­ных апатитовых концентратов производятся фосфатные удобрения.

Тенденция сбалансированного развития разных технологических ста­дий на Урале выражается в расширении добычи и обогащения.

В дальнейшем намечено вовлекать в оборот новые источники сырья для производства меди. Для освоения уникального Удоканского место­рождения в Восточной Сибири создана одноименная горная компания (УГК) с участием американо-китайского капитала. Месторождение — третье по величине в мире — расположено недалеко от ст. Чара на БАМе. Запасы руды составляют 1,2 млрд т при среднем содержании ме­ди 1,5%. Следовательно, в Удоканском месторождении сосредоточено 18—20 млн. т меди.

Рафинирование как заключительная стадия производства меди непо­средственно мало связано с сырьевыми базами. Фактически оно находит­ся либо там, где есть металлургический передел, образуя специализиро­ванные предприятия или комбинируясь с выплавкой чернового металла, либо в районах массового потребления готовой продукции (Москва, Санкт-Петербург, Кольчугино.). Благоприятным условием служит наличие дешевой энергии.

Свинцово-цинковая промышленность

Свинцово-цинковая промышленность характеризуется более слож­ными структурно-территориальными признаками по сравнению с мед­ной промышленностью.

В целом она приурочена к районам распространения полиметалличе­ских руд — Северному Кавказу (Садон), Кузбассу (Салаир), Забайкалью (Нерчинские месторождения) и Дальневосточному Приморью (Дальне-горек).

Однако вследствие того, что свинцовые и цинковые концентраты обла­дают довольно высоким содержанием полезных компонентов, а следова­тельно, и транспортабельностью (в противоположность медным концент­ратам), обогащение и металлургический передел часто отрываются друг от друга. Так, на Урале, специфика сырьевой базы которого состоит в на­личии медно-цинковых руд, для производства цинка (Челябинск) исполь­зуются не только местные концентраты, но и поступающие из других районов страны. Аналогичные случаи бывают и при выплавке свинца.

Характерной чертой свинцово-цинковой промышленности выступает территориальная разобщенность обогащения и металлургического пере­дела. Другая важная особенность отрасли состоит в том, что, несмотря на комплексный состав сырья, далеко не везде свинец и цинк в чистом виде получают одновременно. По степени законченности технологиче­ского процесса выделяются следующие районы:

1.     по производству свин­цовых и цинковых концентратов без металлургического передела — Забайкалье;

2.     по производству металлического свинца и цинковых концентратов — Дальневосточное Приморье (Дальнегорск);

3.     по произ­водству металлического цинка и свинцовых концентратов — Кузбасс (Белове);

4.     по совместному переделу свинца и цинка — Северный Кав­каз (Владикавказ);

5.     по производству металлического цинка из привоз­ных концентратов — Урал (Челябинск).

Свинцово-цинковая промышленность утилизирует производствен­ные отходы. В первую очередь это имеет отношение к цинку, который получают преимущественно гидрометаллургическим способом, т. е. пу­тем электролиза раствора сернокислого цинка. Необходимая в данном случае серная кислота образуется из сернистых газов — отхода при об­жиге цинковых концентратов. Сернокислотное производство имеют в своем составе комбинат «Электроцинк» (Владикавказ) и другие пред­приятия.

Никель-кобальтовая промышленность

Никель-кобальтовая промышленность наиболее тесно связана с ис­точниками сырья, что обусловлено низким содержанием промежуточ­ных продуктов (штейн и файнштейн), получаемых в процессе переработки исходных руд.

В России эксплуатируются руды двух типов: сульфидные (медно-ни-келевые), которые известны на Кольском п-ове (Никель) и в низовьях Енисея (Норильск), и окисленные — на Урале (Верхний Уфалей, Орск, Реж). Особенно богат сульфидными рудами Норильский район. Здесь выявлены новые источники сырья (Талнахское и Октябрьское месторож­дения), что дает возможность еще больше расширить металлургический передел по никелю.

Норильский район — крупнейший центр комплексного использования медно-никелевых руд. На действующем здесь комбинате, который объединяет все стадии технологического процесса — от сырья до готовой продукции, производятся никель, кобальт, платина (вместе с платиноидами), медь и некоторые редкие металлы. Путем утилизации отходов получают серную кислоту, соду и другие химические продукты.

Для Кольского п-ова, где расположено несколько предприятий никель-кобальтовой промышленности, также характерна комплексная переработка исходного сырья. Добыча и обогащение медно-никелевых руд, и производство файнштейна осуществляются в Никеле. Комбинат «Североникель» (Мончегорск) завершает металлургический передел. Утилизация отходов позволяет дополнительно получать серную кислоту,минеральную вату и термоизоляционные плиты.

Оловодобывающая промышленность

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

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

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

Алюминиевая промышленность

Алюминиевая промышленность использует сырье более высокого ка­чества, чем остальные отрасли цветной металлургии. Сырьевые ресурсы представлены бокситами, которые добываются на Северо-Западе (Бокси-тогорск) и Урале (Североуральск), а также нефелинами — в Северном районе, на Кольском п-ове (Кировск), в Восточной Сибири (Горячегорск). Новый центр по добыче бокситов формируется в Северном районе (Североонежское месторождение). По составу бокситы являются прос­тым, а нефелины — комплексным сырьем.

Технологический процесс в алюминиевой промышленности складывается (если не считать добычи и обогащения сырья) из двух основных стадий: производства глинозема и производства металлического алюми­ния. Территориально эти стадии могут находиться вместе, как, напри­мер, на Северо-западе или Урале. Однако большей частью даже в преде­лах одного и того же экономического района они разобщены, потому что подчиняются влиянию разных факторов размещения. Производство гли­нозема, будучи материалоемким, тяготеет к источникам сырья, а произ­водство металлического алюминия, как энергоемкое, ориентировано на источники массовой и дешевой электрической энергии.

На   1 т  глинозема  из  низкокремнистых  бокситов  требуется 2,5 сырья, из высококремнистых — 3,5т, причем дополнительно в качестве вспомогательного материала — свыше 1 т известняка; из нефелинов — 4,6 т сырья и 9 — 12 т известняка. Производство глинозема независимо от типа используемого сырья обладает довольно высокой топливо- и тепло­емкостью. В то же время немаловажно комплексное использование не­фелинов: из них на 1 т глинозема дополнительно получают около 1 т со­ды и поташа, 6 — 8 т цемента (путем утилизации шламов), кроме того, некоторые редкие металлы.

Оптимальными для производства глинозема следует считать районы, где наряду с алюминиевым сырьем встречаются известняки и дешевое топливо. К ним относятся, в частности, Ачинско-Красноярский в Вос­точной Сибири и Североуральско-Краснотурьинский на Урале.

Центры производства глинозема расположены на Северо-западе (Бокситогорск — тихвинские бокситы, Волхов и Пикалево — хибинские нефелины), на Урале (Краснотурьинск и Каменск-Уральский — северо­уральские бокситы) и в Восточной Сибири (Ачинск — кияшалтырские нефелины). Следовательно, глинозем получают не только у источников сырья, а и в стороне от них, но при наличии известняков и дешевого топ­лива, а также при выгодном транспортно-географическом положении.

На первом месте по производству глинозема находится Урал (более ²/₅ общего выпуска), затем идут Восточная Сибирь (свыше ¹/₃) и Северо-запад (более 1/5). Но отечественное производство обеспечивает только половину имеющихся потребностей. Остальное количество глинозема импортируется из ближнего зарубежья (Казахстан, Азербайджан и Украина), а также из Югославии, Венгрии, Греции, Венесуэлы и других стран. Около ¹/₅ потребности алюминиевых заводов в глиноземе покры­вает Николаевский глиноземный завод (Украина) — крупнейший в СНГ. Его мощность составляет 1,2 млн. т глинозема в год.

В перспективе ситуация резко изменится благодаря российско-грече­скому соглашению о строительстве завода « ЭЛВА» на берегу Коринфско­го залива и о закупке произведенного там глинозема. Пуск этого пред­приятия создаст надежную базу по глинозему для отечественных алюми­ниевых заводов.

Благодаря значительной электроемкости производство металлическо­го алюминия независимо от качества исходного сырья почти всегда при­урочено к источникам дешевой электроэнергии, среди которых перво­степенную роль играют мощные гидроэлектростанции. Здесь использо­вание привозного глинозема (около 2 т на 1 т алюминия) оказывается экономически более выгодным по сравнению с передачей электроэнер­гии или эквивалентного количества топлива в районы производства де­шевого глинозема.

В России все центры производства металлического алюминия (за иск­лючением уральских) в той или иной мере удалены от сырья, находясь ^Јблизи гидроэлектростанций (Волгоград, Волхов, Кандалакша, Надвой-ЦЬ1, Братск, Шелехов, Красноярск, Саяногорск) и отчасти там, где дейст­вуют крупные энергетические установки на дешевом топливе (Новокузнецк).

Совместное производство глинозема и алюминия осуществляется  в Северо-Западном районе (Волхов) и на Урале (Краснотурьинск и Ка­менск -Уральский).

Алюминиевая промышленность среди остальных отраслей цветной металлургии выделяется наиболее крупными масштабами производства. В 1993 г., например, мощности по глинозему составили 2,2, а по алюми­нию— около 3 млн. т. ,

Самые мощные предприятия по глинозему действуют в Ачинске, Краснотурьинске, Каменске-Уральском и Пикалеве, по алюминию — в Братске, Красноярске, Саяногорске и Иркутске (Шелехове). Таким об­разом, по производству металлического алюминия резко выступает впе­ред Восточная Сибирь (почти ⁴/₅ общего объема производства в стране).

Заключительная стадия технологического процесса в цветной метал­лургии — обработка металлов и их сплавов — приближена к районам по­требления и находится обычно в крупных промышленных центрах. Районы потребления притягивают к себе и переработку вторичного сырья — важного дополнительного ресурса в увеличении производства цветных металлов, дающего возможность получать готовую продукцию с гораздо меньшими затратами.

 Золотодобывающая промышленность

Золотодобывающая промышленность — одна из старейших в России, В 1993 г. произведено 132,1 т золота, что обеспечивает нашей стране пя­тое место в мире после ЮАР, США, Канады и Австралии. В настоящее время доля российского золота в мировой добыче составляет порядка 8%.

По разведанным запасам, которые оцениваются не менее чем в 5 тыс. т, Россия значительно уступает только ЮАР, но превосходит Австралию и Канаду и находится на одном уровне с США. Отечествен­ные месторождения представлены россыпными, коренными (рудными) и комплексными (золото в сочетании с медью, полиметаллами и др.). Основные запасы сосредоточены в коренных месторождениях, затем идут комплексные и, наконец, россыпные.

Между тем наиболее интенсивно всегда разрабатывались россыпные месторождения: их освоение требовало меньших средств и времени по сравнению с коренными. Сейчас на их долю приходится около ³/4суммарной добычи.

Запасы россыпного золота к настоящему времени существенно сокра­тились. В перспективе следует ожидать повышения роли коренных мес­торождений, что связано, в частности, с привлечением иностранного ка­питала. Одним из примеров может служить создание российско-австра­лийского АО «Лензолото» на знаменитых приисках Бодайбо, где добычу золота к 2000 г. намечено довести до 62 т, т. е. увеличить в несколько раз. Для этой цели будет начато освоение крупнейшего в стране место­рождения «Сухой Лог» (запасы около 1,5 тыс. т) с использованием про­грессивных технологий добычи руды и извлечения золота.

Основная масса отечественного золота добывается на Дальнем Востоке (²/3 общего количества) и в Восточной Сибири (свыше ¹/₄). На Дальнем Востоке ²/3 всей добычи сосредоточено на приисках Якутии (30,7 т) и Магаданской обл. (28,2 т). В Восточной Сибири также добыча на ²/3 кон­центрируется в Иркутской обл. (11,7 т) и Красноярском крае (10,8 т).

Остальное количество золота дают Урал (5%), где прииски возникли много раньше, чем в других районах России, Западная Сибирь и Север европейской части.

Алмазодобывающая промышленность. Алмазы— одна из важней­ших доходных статей отечественного экспорта. Ежегодно от их продажи страна получает около 1,5 млрд. долл.

Алмазы добываются более чем в 20 странах мира. Одни из них явля­ются самостоятельными экспортерами алмазов, другие, в том числе Россия, выходят на мировой рынок через южноафриканский картель «Де Бирс».

Мировое производство алмазов — 100 млн. карат (около 20 т. в год), из которых не менее половины — технические. В стоимостном выражении их доля составляет только 2%. «Де Бирс» производит 50% ювелирных алмазов, а на Россию в мировой их добыче приходится 25% .

В настоящее время почти все отечественные алмазы добываются в Якутии. В двух алмазоносных районах бассейна р. Вилюй действуют не­сколько рудников, в том числе такие известные, как «Юбилейный» и «Удачный» (85% общего объема добычи). На территории восточных районов страны алмазы найдены также в Восточной Сибири (Краснояр­ский край и Иркутская обл.).

Весьма перспективна северо-западная часть Русской платформы. Здесь обнаружено так называемое Зимнебережное кимберлитовое поле (в районе Архангельска) с несколькими кимберлитовыми трубками и жилами. По оценкам специалистов «Де Бирс», запасы одного из выяв­ленных месторождений — имени Ломоносова — составляют не менее 250 млн. карат. Содержание ювелирных алмазов в поморских трубках много выше (2—3 карата на 1 т породы), чем на рудниках Якутии, а по качеству архангельские алмазы значительно превосходят южноафри­канские. Потенциально алмазоносными являются также Ленинградская обл. (между Тихвином и Лодейным Полем) и Карелия,