География металлургической промышленности мира

Что такое железная руда и как она выглядит

Образования в земной коре, содержащие железо в более или менее чистом виде или его соединения с другими веществами: кислородом, серой, кремнием и др.

Рудой такие залежи называются тогда, когда добыча ценного вещества в промышленных масштабах является экономически выгодной.

Видов подобных минеральных образований очень много. Видовой лидер геологической породы – красный железняк или по-гречески гематит. Название в переводе с греческого означает «кроваво-красный», имеет химическую формулу – Fe 2 O 3 .

Оксид железа отличается сложным цветом от черного до вишневого и красного. Непрозрачный, может быть в пылевом состоянии и плотным (во втором случае обладает поверхностным блеском).

Разнообразен по форме – встречается в виде зерна, чешуек, кристаллов и даже розового бутона.

ТОП-10 лидирующих стран мира производителей меди

Латинское название Cuprum металл получил благодаря местонахождению на острове Кипр. Больше всего находится в почве (шахтах), чем в воде. Встречается 29 элемент таблицы Менделеева, как в чистом виде, так и с примесями.

10. Польша

Возможно, в 2021 году Польша побьет все рекорды по добыче за всю историю. В 2019 году были обнаружены огромные залежи ископаемого. Пока, по показателям аналитических данных, Польша за прошлый год очистила 630 тыс. т. медной руды.

9. Япония

По данным агентства Bloomberg, показатели добычи меди резко снизились. Такие тенденции были замечены вследствие исчерпанности шахт. Материал, который удается добыть, имеет плохое качество. Инвестирования государства в подобные проекты повлекут повышение цен на ископаемое. По статистике агентства, за 2019 год в Японии было выплавлено всего 740 тыс. т.

8. Канада

Канада – одна из стран с самым большим количеством залежей цветных металлов в мире. Такая особенность наблюдается из-за своеобразного тектонического расположения территории государства. Несмотря на большое количество запасов, Канада не может похвастаться высокими цифрами из-за нахождения руды глубоко под землей. Для получения медной руды и переработки необходимо много времени. При этом качество руды ежегодно становится хуже. В прошлом году было добыто 890 тыс. т.

7. Россия

По словам заместителя директора Уральской металлургической компании 2019-2021 год может стать точкой отправления в дефицит ископаемого в мире. Такое заявление было сделано по причине увеличения необходимости меди в электроэнергетики и автомобильной промышленности. Для изготовления экологических автомобилей требуются в несколько раз больше материала, чем при производстве обычного транспорта. В прошлом году в России было добыто 920 тыс. т. ископаемого.

6. Южная Корея

За последние 20 лет в Южной Корее произошли изменения в области цветной металлургии. Сегодня некоторые производства постепенно переходят на полностью автоматический процесс обработки медной руды. Теперь вместо 20 рабочих необходимо всего два контролера механизации. За 2019 год в Южной Корее было изготовлено 1,3 млн. т. ископаемого.

5. США

По словам аналитиков компании Dow Jones США вкладывает больше финансов в развитие цветной промышленности, чем в добычу драгоценных металлов. Так как спрос на медь растет с каждым годом. Предполагается, что стоимость ископаемого в 2021 году увеличится. В прошлом году в США было добыто 1,9 млн. т.

4. Перу

Коренное население Перу в первом квартале 2021 года снова устраивало акции протеста из-за вывоза меди за пределы государства. Несколько месяцев заводы практически не работали, что, скорее всего, повлияет на статистику в конце 2021 года. По подсчетам аналитиков компании Morgan Stanley в 2019 году было добыто 2,4 млн. т. ископаемого.

3. Индия

По прогнозам аналитиков, производство меди в Индии в 2021 году будет достигать около 2,1 млн. т. В 2019 году показатели были равны 2,6 млн. т. Ежегодно необходимость использования меди повышается в разных сферах промышленности Индии. За последние несколько лет потребность выросла в 2 раза. Благодаря новым инфраструктурным проектам, по словам директора индийской компании Birla Copper Джагдиш Чандра Ладдха, заводы смогут вырабатывать необходимое количество металла.

2. Китай

По данным Национального бюро статистики Китая прошлый год показал высокие результаты собственного производства. Благодаря чему уменьшилась необходимость закупки металла из других государств. По общим подсчетам КНР было изготовлено 3,1 млн. т.

1. Чили

6,2 млн. т. меди было получено путем обработки руды. Это чуть больше ¼ мирового производства в мире. Из-за забастовки некоторых чилийских заводов и затопления некоторых шахт показатели производства немного снизились.

Источник

Неосвоенное медное месторождение Айнак в Афганистане

По данным некоторых источников, в частности, неправительственной организации Transparency International, в Афганистане имеются крупнейшие запасы меди, которые по объемам занимают второе место в мире. Но большинство еще до конца не изучены и добыча промышленным способом не осуществляется.

Месторождения меди в Афганистане

Самым крупным, не только в Афганистане, но и в мире, считается Айнак. Основные проблемы его освоения возникли в результате спора добывающей компании и археологов. Дело в том, что на территории месторождения меди ученые нашли древний буддийский город Мес Айнак, который представляет большую историческую ценность. Поэтому разрабатывать одноименное месторождение было запрещено.

В планах у правительства организовать добычу руды в месторождении Айнак на уровне 300 тысяч тонн в год, и постепенно наращивать объемы.

Характеристики месторождения Айнак:

• площадь – 5 км 2 ;
• оценочные запасы меди: центральный Айнак – 9,8 млн т;
• западный Айнак – 9,9 млн т;

объем планируемых инвестиций в разработку – 4,4 млрд долларов США;
привлеченный инвестор – компания МСС (КНР).

Данные оценки реальных запасов месторождения Айнак

Начиная с 2011 г, планировалось активизировать месторождение Айнак – выйти на уровень 200 тыс. тонн в 2015 году. Теперь сроки снова сдвинулись – до 2021 года. Остается только надеяться, что Айнак заработает полным ходом и в значительной степени поправит материальное положение государства, но при этом будет сохранена культурная и историческая ценность буддийского города.

Добывающая металлургия

Это сфера промышленности, отвечающая за извлечение ценных металлов из руд¸ переплавки полученного сырья и получения готового продукта. Отделение металла от пустой породы и других шлаков может производиться путем химического, электролитического или физического воздействия.

https://youtube.com/watch?v=f09VHpe9R8o

Главная задача этой отрасли металлургии – оптимизация процесса выделения чистого металла, качественное отделение полезных компонентов от пустой породы и минимизация потерь.

Металлы используются в различных целях, как для изготовления различных драгоценностей и бижутерии, так и в высокотехнологических сферах. Например, в строении высокоточных приборов, современных гаджетов, компьютеров и других электроприборов. А также в космической сфере, авиастроении, и других сферах, где требуются особые свойства, которые имеют только ценные металлы.

Следует отметить, что раньше металлургия ориентировалась строго на переработку добываемого сырья. Но в последнее время, в связи с тем, что металлы не восстанавливающийся ресурс, острой стала проблема переработки вторичного сырья.

Добыча руды

Повторной переработке подвержены цветные и черные металлы. Поэтому производители стараются максимально эффективно и в полной мере собирать и перерабатывать металлические изделия, вышедшие из эксплуатации. Рынок металлолома постоянно растет, в связи с чем растет количество больших и малых перерабатывающих предприятий. Их задача заключается в очищении металлов от сопутствующих материалов и последующей переплавки. Для сохранения качественной структуры и свойств, вторсырье плавят вместе со свежедобытым сырьем.

Дальнейшее развитие невозможно только с использованием природных ресурсов, количество которых постоянно уменьшается. Поэтому главной задачей на сегодняшний день можно считать переработку вторсырья и поиск аналогов, способны полноценно заменить металлы.

Развитие металлургии напрямую связано с интеллектуальным развитием человечества и его потребностей. Так как новые технологии требуют от уже существующих металлов улучшенных свойств и характеристик, а также создания инновационных сплавов, не имеющих аналогов ранее.

Общая характеристика

Цветные металлы широко востребованы в индустрии, но наибольшее значение они имеют в строительстве, машиностроении и химической промышленности.

В процессе производства цветных металлов можно выделить 3 основные стадии:

• добыча природного сырья и его последующее обогащение;
• передел цветной руды – получение промежуточного продукта;
• производство чистого металла.

Рис. 1. Цветные руды.

Развитие цветной металлургии самым тесным образом связано с НТП, благодаря которому существенно расширилась сфера применения цветных металлов и их сплавов. Если в начале ХХ столетия в промышленности было востребовано не более 15 металлов, то в настоящее время данная отрасль активно использует около 70 видов различных цветных металлов.

Цветная металлургия имеет ряд особенностей, которые влияют на ее размещение. К ним относятся:

• Большая энергоемкость производства. Развитие отрасли только тогда будет эффективным, когда производство будет располагаться рядом с источниками недорогих энергетических ресурсов.
• Высокая материалоемкость. Поскольку в рудах цветные металлы содержатся в небольших количествах, производства по их обогащению и переработке целесообразно строить непосредственно возле мест добычи природного сырья.
• Используемое сырье носит комплексный характер. Это значит, что подавляющее большинство руд цветных металлов содержат в себе несколько металлов. Для максимального их использования самым эффективным способом является комбинирование.
• Цветная металлургия широко применяется в производстве ресурсов вторичного сырья – металлолома.

Рис. 2. Производство металлолома.

Развитие чёрной металлургии в мире

Черная металлургия подразумевает следующие этапы:

• разработка рудных месторождений;
• сырьевая подготовка;
• выплавка таких материалов, как чугун, сталь, прокат и ферросплавы.

Этапы черной металлургии Черная металлургия использует в качестве базового исходного сырья руду с содержанием таких металлов как железо, хром и марганец. Помимо этого, многие предприятия работают со вторсырьем, таким как амортизационный лом и отходы металлургии.

Использование лома позволяет значительно удешевить производство, поскольку пропускается этап литья чугуна, и сразу идет процесс получения стали. В качестве топлива для чугунного производства используется коксующийся уголь.

Черная металлургия полного цикла в каждой стадии выпускает свой продукт. В зависимости от этого существует несколько видов предприятий, таких как:

• заводы малых мощностей;
• предприятия передельной металлургии;
• полноцикличные комбинаты;
• предприятия по получению ферросплавов;
• электросталеплавильные заводы.

В соответствии с расположением каменноугольных или железорудных бассейнов черная металлургия зачастую была непостоянна в своей локализации. В нынешний период научно-технического прорыва ориентиры сместились в сторону топливно-сырьевых грузопотоков.

Благодаря этому размеры строящихся предприятий уменьшаются, а их географическое расположение не зависит от месторождений. Например, металлургические комбинаты западноевропейских стран и Японии теперь располагаются в районах с выходом в морской порт.

Алюминиевая промышленность

Алюминий это металл, который изготавливают из бокситов. Метод получения алюминия при помощи электричества был разработан в 1886 году и применяется до сих пор.

Процесс изготовления алюминия

Первый этап — добыча бокситов

Производство алюминия начинается с добычи бокситов. Это горная порода, в которая содержится наибольшее количество алюминиевых руд.

Второй этап — производство глинозема

Бокситы дробят, отчищают от примесей и в результате получают чистый глинозем.

Третий этап — электролиз алюминия

На алюминиевом заводе глинозем засыпают в ванны со специальном веществом, нагретым почти до 1000 градусов. И после этого через него пропускают электрический ток, в результате металл оказывается на дне ванны. (Вот из-за этого этапа нам нужно очень очень много электроэнергии)

Четвертый этап — производство первичного алюминия

Первичный алюминий отливается в слитки и отправляется потребителям, а также используется для производства сплавов.

Пятый этап — производство алюминиевых сплавов.

Алюминиевые сплавы служат для отливки изделий. Иногда добавляют в этому различные добавки (кремний, медь и магний). Из таких сплавов производят автомобильные детали, авиационные двигатели, колесные диски.

Шестой этап — переработка алюминия

В отличии от железа алюминий не подвержен коррозии, поэтому использовать металл можно переплавлять и использовать бесконечное число раз.

Переплавка алюминия требует меньше энергии и не использует дополнительные ресурсы.

Алюминиевая банка - это самый перерабатываемый продукт. Примерно через 6 недель после использования они вновь оказываются на полках магазиновЕжегодно производится более 220 млрд банок для напитков, в Европе 90% из них перерабатываются. Но переработать можно что угодно – и корпуса автомобилей, и использованную фольгу для запекания, и раму велосипеда.

Факторы размещения алюминиевой промышленности

1) Энергетический

Для производства алюминиевой промышленности необходимо большой количество энергии, поэтому заводы по изготовлению алюминия располагаются вблизи крупных электростанций.

2) Водный

В процессе производства алюминия требуется большое количество водных ресурсов.

3) Сырьевой

Заводы располагаются вблизи добыча бокситов.

Эти факторы могут комбинироваться между собой так, что иногда преобладает один или два фактора.

Таблица “География цветной металлургии”

Медь	Алюминий	Свинец и цинк	Олово
Районы по добыче руд цветных металлов	Чили, США, Перу, Канада, Россия	Ямайка, Гвинея, Австралия	США, Австралия, Россия, Мексика, Перу	Бразилия, Малайзия, Боливия, Таиланд
Центры по обогащению руды	Черновая медь. США, Чили, Заир, Япония, Замбия, Канада	Глинозем. Канада, США, Австралия, Россия, Ямайка, Бразилия
Центры по производству металла	Рафинированная медь. Россия, США, Чили, Япония	Венесуэла, Россия, Канада, США, Китай, Индия	Россия, США	Малайзия, Индонезия, Боливия, Бразилия, Таиланд

Производство цветных металлов несет большую угрозу окружающей среде. При этом страдают все составляющие природы: атмосфера, поверхностные и подземные воды, почва. К примеру, сернистый газ, который ежегодно поступает в воздух в огромных размерах, выпадает на поверхность Земли в виде кислотных дождей, которые губительно влияют на все живое.

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:

• Тяжелые. Относят никель, цинк, свинец, медь. Они имеют высокую плотность и вес.
• Легкие. В первую очередь это алюминий, который имеет низкую плотность и, как следствие, небольшой вес. Кроме этого, к данной группе относятся магний, титан, литий.
• Малые. Входят кобальт, ртуть, сурьма, мышьяк, висмут. Используются в различных отраслях. Из-за того, что месторождения соседствуют с залежами тяжелых металлов, их добывают попутно.
• Легирующие (или тугоплавкие). Это ванадий, вольфрам, хром, молибден. Они обладают высокой степенью износостойкости. Их промышленное применение заключается в выплавке сплавов для улучшения эксплуатационных свойств готовых изделий.
• Благородные. К этой группе относятся золото, платина, серебро. Встречаются крайне редко, обладают высокой степенью устойчивости к окислению, благодаря чему их использование не ограничивается только лишь ювелирным делом. Также к данному виду причисляют осмий, иридий, рутений, палладий.
• Редкоземельные. Это скандий, тулий, лютеций, европий и т. д. Применение ограничено, поскольку месторождения небольшие и находятся на разных континентах, что в значительной мере усложняет добычу.

Лидирующие в производстве цветных металлов страны

Цветная металлургия подразделяется на две крупные отрасли: тяжелую (производство Pb, Cu, Zn, Sn, Ni) и легкую (производство Al, Mg, Co, Ti, Li, Be и других металлов). По своим производственным масштабам металлургия черных металлов превосходит цветные приблизительно в 20 раз.

Другие факторы, влияющие на локализацию заводов цветной металлургии:

• энергетический;
• потребительский;
• транспортный.

Начальные производственные стадии меди, подразумевающие добычу и обогащение руды, локализованы в странах третьего мира. Государства, не обладающие большими медными запасами, ориентированы на окончательные продукты производственного цикла.

Лидирующие позиции в получении меди занимают следующие страны:

• Чили;
• США;
• Индонезия;
• Канада;
• Россия.

Перевозка алюминиевой руды более рентабельна, чем сырья для тяжелых металлов, поскольку содержание алюминия в бокситах составляет около 50%. Суммарное расстояние транспортировки бокситов по морю составляет больше 7 тыс. км, поскольку основные их месторождения расположены в регионах с тропическим и субтропическим климатом.

Государства, добывающие самые большие объемы алюминиевой руды:

• Австралия;
• Гвинея;
• Ямайка;
• Бразилия.

В алюминиевом производстве первенство занимают США, Германия, Япония, Норвегия, Россия, Канада.

Подотрасли

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

Производство алюминия.

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.

Производство меди.

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.

Производство свинца и цинка.

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.

Производство никеля.

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. 

Производство олова.

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.

Добыча алмазов

Алмазы – удивительнейшие камни, обладающие уникальными свойствами и, кроме всего прочего, они очень редко встречаются в природе. Добыча алмазов – чрезвычайно трудоемкий процесс, который к тому же потребует немалых капиталовложений, особенно, на первых порах.

Алмазы образуются на расстоянии 400 км от поверхности земли в земной мантии, при высокой температуре и огромном давлении. К поверхности земли алмазы поставляет извергаемая из жерла вулкана магма, таким образом, и появляются кимберлитовые трубки. Россыпи – это уже вторичные месторождения алмазов, они образуются при эрозии почвы, в основном в руслах водоемов, на дне прибрежных морских и речных участков.

Примерно из 1 тонны породы можно выделить не более 1 карата алмазов. Но это еще не все. Главное, это обнаружить рудники, содержащие кимберлитовые или лампроитовые трубки. Бывает, что от момента начала нахождения алмазного рудника до его запуска проходит не один десяток лет.Представляем вам рейтинг алмазодобывающих стран:

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.

Металлургический завод

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:

1. В Забайкалье получают только концентраты.
2. На Дальнем Востоке получают свинец и цинковый концентрат.
3. На Кузбассе получают цинк и свинцовый концентрат.
4. На Северном Кавказе ведут передел.
5. На Урале производят цинк.

Области применения

Одной из областей применения является электротехническая промышленность. Кабели и электрические провода включают жилы из чистого металла, что увеличивает их электропроводность. Сплавы с никелем подходят для приборостроения, соединения с вольфрамом – это нити накаливания в лампочках.

Применение меди

Латунь применяется в пищевой и химической промышленности. В сельском хозяйстве медь используют как удобрение. Медный купорос известен садоводам, им обрабатывают растения для защиты от болезней и вредителей.

В строительстве такие сплавы просто незаменимы. Кровельное покрытие с образовавшейся на нем патиной имеет красивый вид и очень долговечно.

Медицинская промышленность не обходится без этого химического элемента. Широко используется в лекарствах.

В машиностроении из бронзы делают подшипники, теплообменники, различные конструктивные элементы механизмов. Металл используют в порошковой металлургии для изготовления фрикционных деталей.

Динамика производства алюминия по годам в СССР и России с 1932 года

Выше я прилагаю график с уникальной статистикой по выплавке алюминия в СССР и России с 1932 года. Именно в 1932 году произошло становление производства алюминия в стране. До этих пор алюминий лишь импортировался. Импорт алюминия был высок и в годы ВОВ, в тот период собственных мощностей еще не хватало, и алюминий активно ввозился из зарубежных стран, в том числе из США, Великобритании и Канады. Однако производство алюминия активно росло в послевоенные годы. К концу 1980-х годов выплавка первичного алюминия в СССР достигла 3.5 млн тонн. Как и другие отрасли промышленности после распада СССР добыча цветных металлов в России снижалась. Это происходило в плоть до 1995 года. Затем выплавка первичного алюминия стала расти и уже к 2004 годы Россия превысила рекордную выплавку СССР. Несмотря на это достижение, в последние годы выплавка алюминия в России стала снижаться, достигнув своего пика в 2008 году на уровне 4.19 млн тонн, выплавка по итогам 2019 года составила всего лишь 3.6 млн тонн.

При составлении графика были использованы архивы данных USGS и Госкомстата СССР.

Источник