● Что такое металлургия? ● Какие вы знаете цветные металлы? ● Для каких целей человек использует цветные металлы?
Ключевые слова
Группы цветных металлов
Цветная металлургия; алюминиевая промышленность; медеплавильная, свинцово-цинковая промышленность; благородные металлы.
Драгоценные
Тугоплавкие
1. Понятие о цветной металлургии. Все металлы, за исключением железа, хрома и марганца, относятся к цветным. Цветные металлы подразделяют на группы: тяжелые, легкие, драгоценные, тугоплавкие и редкие (табл. 5). (Используя таблицу, назовите, какие металлы относятся к каждой указанной группе.)
Цветная металлургия – отрасль тяжелой промышленности, занимающаяся, производством цветных металлов и их сплавов. Металлы редко обнаруживают в чистом виде, гораздо чаще их находят в виде вкраплений в другие горные породы (рис. 145). Отделяют металлы от пород на горнообогатительных предприятиях. Из обогащенной руды получают металл.
Выделяют металлургию легких и тяжелых цветных металлов, а также производство благородных (золото, серебро, платина) и редких металлов.
9 класс — География — Цветная металлургия
2. Алюминиевая промышленность. Алюминий — самый распространенный легкий металл на Земле. Он примерно в три раза легче железа. Сырьем для его получения являются алюминиевые руды; преимущественно это бокситы.
Процесс получения алюминия состоит из двух стадий: первая — непосредственная переработка алюминиевых руд с получением полуфабриката (глинозема), вторая — получение из глинозема алюминия (рис. 146).
Предприятия по производству глинозема строят недалеко от районов добычи алюминиевого сырья. А предприятия по производству алюминия (выплавка которого требует большого количества электроэнергии) размещаются вблизи от источников дешевой электроэнергии (например, ГЭС). Так, Норвегия, Канада не имеют алюминиевого сырья, но дешевая гидроэнергия способствовала развитию здесь алюминиевой промышленности.
Производство алюминия — одна из молодых отраслей металлургической промышленности. Впервые металлический алюминий был получен в XIX в.
Из алюминия можно вытянуть проволоку тоньше волоса и изготовить листы толщиной в чертежную бумагу. Сплавы алюминия с цинком и никелем прочные и легкие. Они широко используются в авиационной и автомобильной промышленности и ракетостроении. Измельченный в порошок алюминий применяется в качестве краски.
Основными странами по производству алюминия являются США, Россия, Канада.
Медь может встречаться в виде самородной, но чаще залегает с другими металлами. Поэтому месторождения бывают медно-никелевые, медно-колчедановые, медистые песчаники.
Самое ценное свойство меди — высокая электропроводность. Благодаря этому качеству она широко применяется в электротехнике, машиностроении, судостроении, при изготовлении точных приборов. Медь используется при чеканке монет. Этот металл образует ряд сплавов с оловом, никелем, цинком (бронза, мельхиор, латунь). Они обладают более разнообразными и ценными свойствами, чем чистая медь.
Размещение предприятий медеплавильной промышленности в основном совпадает с размещением месторождений медных руд. Крупнейшими производителями меди являются Чили, США, Япония, Китай, Россия, Австралия (рис. 148).
4. Свинцово-цинковая промышленность. Свинец и цинк в природе встречаются совместно в свинцово-цинковых рудах. Свинцово-цинковые руды сосредоточены в Северной Америке (США), Австралии, Евразии (Россия) (см. рис. 149).
Часто свинец и цинк встречаются в рудах совместно с другими металлами (золотом, серебром, медью), образуя полиметаллические руды.
Свинец и цинк весьма широко применяются в промышленности, строительстве, на транспорте.
5. Драгоценные (благородные) металлы. Золото, серебро и платину называют благородными металлами. Золото в природе находится в чистом (самородном) виде и в россыпях.
Самородное золото встречается в виде зерен, чешуек, сплошных масс и др., размером от пылевидных крупинок до самородков в десятки килограммов. Самый крупный самородок под названием «Плита Холтермана» был найден в Австралии и весил 93,5 кг.
Крупные месторождения золота находятся в Северной Америке, Австралии, Азии; платины — на юге Африки и севере Северной Америки (см. рис. 149).
Золото применяется для чеканки монет, изготовления ювелирных изделий, а также для производства сложных приборов, некоторых медицинских инструментов. Значительная его часть хранится в банках в виде монет и слитков (рис. 150).
Основными поставщиками золота на мировой рынок являются ЮАР, Канада, Австралия, а потребителями — страны Западной Европы, США, Япония.
Серебро после золота — самый легкий в обработке металл. Его добывают еще с древних времен. По количеству серебра, к примеру, в Европе судили о богатстве королей.
Руды, содержащие серебро, довольно часто встречаются в недрах Земли. Вместе с серебром залегают медь, свинец, мышьяк. Иногда находят и самородки серебра. Так, в Норвегии был найден самородок весом около 750 кг.
Платина так же, как и золото, встречается в виде мелких зерен, чешуек, пластин и реже — в форме самородков (до 9 кг весом).
Проверь себя
- На какие группы подразделяются цветные металлы? ?
- В чем основное отличие руд цветных и черных металлов?
- Назовите основные отрасли цветной металлургии.
- *Какое влияние на окружающую среду оказывают предприятия цветной металлургии?
Источник: studfile.net
Цветная металлургия
Цветные металлы делятся по их физическим свойствам и назначению на несколько групп:
тяжелые — медь, свинец, цинк, олово, никель;
легкие — алюминий, магний, титан, литий и др.;
малые — висмут, кадмий, сурьма, мышьяк, кобальт, ртуть:
легирующие — вольфрам, молибден, тантал, ниобий, ванадий;
благородные — золото, серебро, платина и платиноиды;
редкие и рассеянные — цирконий, галлий, индий, таллий, германий, селен и др.
Особенностью цветной металлургии является высокая энергоемкость сырья в процессе его подготовки к металлургическому переделу и переработке. В связи с этим различают топливоемкие и электроемкие производства.
Высокая топливоемкость характерна, например, для производства никеля, глинозема из нефелинов, черновой меди. Повышенной электроемкостью отличается производство алюминия, магния, кальция, титана и др. В целом по отрасли доля топливно-энергетических затрат составляет от 10 до 50-65% общих затрат на единицу производимой продукции. Эта особенность производства обусловливает размещение отраслей цветной металлургии в регионах, наиболее обеспеченных электроэнергией.
Особенности сырьевой базы цветной металлургии:
исключительная многокомпонентность сырья;
высокая топливо- и энергоемкость сырья в процессе его обработки, что сказывается на факторах размещения предприятий этого вида металлургии.
Необходимо отметить, что в размещении цветной металлургии обычно не выделяют четко ограниченных ареалов размещения (или металлургических баз). Это объясняется двумя причинами: во-первых, цветная металлургия имеет сложную отраслевую структуру; во-вторых, во многих подотраслях существует территориальный разрыв между добычей и обогащением сырья и выплавкой готового металла.
Основные отрасли цветной металлургии:
медеплавильная или медная промышленность;
Основным сырьем для производства алюминия являются бокситы, также используются нефелины и алуниты, являющиеся комплексным сырьем. Технологический процесс двустадийный: производство глинозема и производство металлического алюминия. Территориально эти процессы во многих случаях разобщены, так как первая стадия является материалоемкой и тяготеет к источникам сырья, а вторая ориентируется в своем размещении на источники дешевой энергии.
В России все центры производства металлического алюминия (за исключением уральских) в той или иной мере удалены от сырья, находясь вблизи гидроэлектростанций (Волгоград, Волхов, Кандалакша, Нашюицы, Братск, Шелехов, Красноярск, Саяногорск) и отчасти там, где действуют крупные энергетические установки на дешевом топливе (Новокузнецк).
Совместное производства глинозема и алюминия — в Северо-Западном районе (Волхов) и на Урале (Краснотурьинск и Каменск-Уральский).
Самые мощные предприятия по глинозему действуют в Ачинске, Краснотурьинске, Каменске-Уральском и Пикалеве, по алюминию — в Братске, Красноярске, Саяногорске и Иркутске (Шелехове). В Восточной Сибири производится почти 4/5 общего объема алюминия в стране.
Медеплавильная или медная промышленность
Медная промышленность из-за относительно низкого содержания концентратов привязана 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 др.). Важным резервом служат медистые песчаники Восточной Сибири (Удокан).
Основной район производства меди — Урал, для которого характерно преобладание металлургического передела над добычей и обогащением. Поэтому здесь вынуждены использовать привозные (большей частью, казахстанские) концентраты.
Крупные предприятия отрасли: Красноуральский, Кировоградский, Среднеуральский (Ревда), Карабашский и Медногорский медеплавильные, Кыштымский, Верхнепыменский заводы.
Рафинирование, как заключительная стадия производства меди, непосредственно находятся в районах массового потребления готовой продукции (Москва, Санкт-Петербург, Кольчугино и др.) и наличия дешевой энергии.
Свинцово-цинковая промышленность ориентируется на сырьевую и топливную базу: Кузбасс — Салаир, Забайкалье — Нерчинск, Дальний Восток — Дальнегорск и др. Развита оловянная промышленность на Дальнем Востоке: Шерловогорский, Хрустальненский, Солнечный ГОК.
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 другие редкие металлы.
ОАО Горно-металлургическая компания «Норильский никель» — крупнейшая в России и одна из крупнейших в мире компаний по производству драгоценных и цветных металлов. На его долю приходится более 20% мирового производства никеля, более 10% кобальта и 3% меди. На отечественном рынке на долю ОАО «ГМК «Норильский никель» приходится около 96% производимого в стране никеля, 55% меди, 95% кобальта.
Золотодобывающая промышленность и добыча иных драгоценных металлов
Золото — мягкий ковкий металл желтого цвета, тяжелый, на воздухе не окисляется. В природе встречается главным образом в чистом виде (самородки). Золото встречается и в виде россыпи — это результат выветривания и размыва месторождения, когда крупинки золота освобождаются и уносятся в реки, образуя россыпи. Золото — прежде всего валютный металл, выполняющий функцию всеобщего эквивалента денег. Много золота оседает в банковских хранилищах, еще больше используется для изготовления ювелирных изделий: на них расходуется более 70% слиткового металла.
Около 95 % российского золота добывается в 15 регионах Урала, Восточной Сибири и Дальнего Востока (с добычей золота более 1 т/год. Таблица 1). Большая часть золота добывается из коренных месторождений, но развита также россыпная золотодобыча. В России, в отличие от остальных стран мира, среди месторождений золота большую роль играют россыпи, и по добыче россыпного золота Россия стабильно удерживает 1 место в мире.
Производство золота в основных золотодобывающих российских регионах за 5-летний период (обобщенные данные из разных источников)
Регионы, округ
Производство золота по годам, т
Изменение (2013–2012)
Источник: xn—-ptblgjed.xn--p1ai
Цветная металлургия
Цветными называются металлы, которые не содержат железо в значительных количествах. Это сплавы на основе меди, никеля, алюминия, магния, свинца и цинка. Медь обеспечивает высокую тепло- и электропроводность, сплав меди и цинка (латунь) применяется как недорогой коррозионностойкий материал, сплав меди с оловом (бронза) обеспечивает прочность конструкций.
Сплавы никеля с медью обладают высокой коррозионной стойкостью, сплавы никеля с хромом имеют высокое тепловое сопротивление, сплавы никеля с молибденом отличаются стойкостью к соляной кислоте. Алюминиевые сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью, тепло- и электропроводностью. Сплавы на основе магния очень легкие, но не очень прочные, сплавы на основе титана обладают прочностью и легкостью. Все эти разновидности цветных металлов и сплавов широко применяются в промышленности, машиностроении, самолетостроении, приборостроении, для производства предметов, необходимых в быту.
Цветная металлургия – это отрасль тяжелой промышленности, которая занимается добычей, обогащением и переработкой руды цветных металлов. Руды цветных металлов обладают очень сложным составом, который различен не только в разных месторождениях, но даже в пределах одного месторождения на разных участках добычи руды. Часто встречающиеся полиметаллические руды состоят из свинца, цинка, меди, золота, серебра, селения, кадмия, висмута и других редких металлов.
Главная задача предприятий цветной металлургии – выявить и разделить металлы, при этом руда может проходить несколько десятков стадий переработки. Основные компоненты могут перерабатываться на месте добычи, другие – на специализированных предприятиях, благородные, редкие и рассеянные металлы извлекаются из руды на специализированных заводах путем рафинирования цветных металлов.
В Российской Федерации встречаются месторождения руд практически всех цветных металлов. Медные руды добывают, в основном, в Красноярском крае и на Урале. Алюминий добывают на Урале, в Западной Сибири (Новокузнецк), Восточной Сибири (Красноярск, Братск, Саянский).
Свинцово-цинковые месторождения разрабатываются на Северном Кавказе (Садон), в Забайкалье (Нерчинск), на Дальнем Востоке (Дальнегорск). Магниевые руды широко встречаются на Урале и в Восточной Сибири. Месторождения титановых руд имеются на Урале, Кольском полуострове, в Западной Сибири. Месторождения медно-никелевых и окисленных никелевых руд сосредоточены на Кольском полуострове (Мончегорск, Печенга-никель), в Восточной Сибири (Норильск), на Урале (Режское, Уфалейское, Орское).
В настоящее время Россия лидирует по запасам железной руды и никеля, обладает значительными запасами титана, платиноидов, меди, свинца, цинка, серебра и других цветных металлов. Крупнейшими предприятиями цветной металлургии являются ГМК «Норильский никель», АО «Уралэлектромедь», Уральская горно-маталлургическая компания, Новгородский металлургический завод.
По данным аналитиков ИА «INFOLine», в 2007-2011 годах производственные мощности российских металлургических предприятий значительно возрастут: по выпуску глинозема – более чем на 30%, первичного алюминия – более чем на 25%, рафинированной меди – более чем на 35%, цинка – более чем на 50%.
Источник: geographyofrussia.com