Цветная металлургия – полностью обособленная часть тяжелой промышленности. Методы добычи, переработки и выплавки цветных металлов существенно отличаются от методов черной металлургии. В экономически развитых странах соотношение производства цветных и черных металлов составляет примерно 15:85. Цветная металлургия мира уступает черной по количеству получаемой продукции, но по стоимости опережает в сотни раз.
Интересный факт. Ежегодно на выплавку цветных металлов металлурги расходуют более 300 млрд киловатт-часов электроэнергии. Этот показатель сопоставим с годовым потреблением электроэнергии в Индии.
Цветная металлургия выступает одним из основных двигателей развития научно-технического прогресса. Цветной металл является основой всей электротехники. Цветные металлы выступают основным сырьем для постройки летательных аппаратов, морских судов, вооружения и боеприпасов, энергетических установок, токоведущей инфраструктуры и прочего-прочего.
Нужно отметить, что тенденция развития цветной металлургии наблюдается лишь в последние 100 лет. По состоянию на начало XX века цветной металл производился в объемах не выше 2 млн тонн в год. К концу же XX века цветная металлургия вырабатывала уже не мене 45 млн тонн металла ежегодно.
Особенности цветной металлургии
Для рынка цветных металлов характерна тотальная монополия. Производителей сырья, из которого получают конечную продукцию, можно пересчитать на пальцах:
- Алкоа (США)
- Рейнолдс металс (США)
- Анаконда (США)
- Асарко (США)
- Алкан» (Канада)
- Пешине Южин Кюльман (Франция)
Монополизации подвергаются и выпуск готовой продукции, а также сфера ее реализации и многие другие отрасли цветной металлургии.
Стоит обратить внимание, что производство цветных металлов отличается более высокой наукоемкостью, чем производство черных металлов. По большей части процесс переработки рудного сырья полностью уникален. Каждое месторождение имеет свой особый химический состав руды. Чтобы получить цветнину, разрабатывают индивидуальную схему переработки рудного сырья.
Главные проблемы цветной металлургии
Не обошлось в сфере цветной металлургии и без подводных камней. Основными факторами, которые замедляют развитие отрасли являются:
- Загрязнение экологии
- Высокий расход электроэнергии
- Низкая концентрация металлов в руде
Касательно экологии, основной ущерб природной среде наносится в процессе утилизации тяжелых металлов. Никель, магний, свинец и олово. Все эти вещества отравляют окружающую среду, попадая на стихийные свалки и полигоны ТБО.
Большая часть цветных металлов принадлежит к категории тугоплавких. На производство готовой к продаже продукции уходит примерно в 5 раз больше электроэнергии, чем при изготовлении черного проката.
Сырье для получения цветнины отличается высокой рассеянностью в грунте. Как показывает практика, концентрация цветных металлов в руде редко превышает 1,5-3%. Рекордной концентрацией, которая была зафиксирована, является отметка в 8%.
География металлургии
Горнодобывающая промышленность
– комплекс отраслей по добыче и обогащению полезных ископаемых. Разработки ведутся как открытым (карьеры), так и подземным (шахты) способом.
Хотя доля горнодобывающей промышленности в мировом промышленном производстве постепенно снижается, она продолжает оказывать очень большое воздействие на международное географическое разделение труда и географию мирового хозяйства.
Именно с горнодобывающей промышленностью связано преодоление территориального разрыва между районами добычи и районами потребления, формирование межконтинентальных грузопотоков, освоение новых ресурсных районов.
Ассортимент горнодобывающей промышленности включает десятки наименований. Ни одна страна мира не обладает полным набором всех видов минерального сырья. На экономически развитые страны приходятся основные доли производства хромовых руд, свинца, цинка, золота, молибдена, фосфоритов, солей. На развивающиеся страны приходятся основные доли производства серебра, нефти, меди, бокситов, олова. Тем не менее в развитых странах доля добывающих отраслей во всём промышленном производстве в среднем составляет 2 %, а в развивающихся – 14 %.
В результате международного географического разделения труда в мировом хозяйстве сформировались восемь «великих гopнодобывающих держав»
, которые добывают свыше 30 видов минералов. Сюда входят США, Канада, Австралия, ЮАР, Китай, Бразилия, Индия, Россия. К ним, в кaкой-то мере, приближаются Украина, Казахстан, Мексика и некоторые другие страны с развитой горнодобывающей промышленностью.
Горнодобывающие державы мира
Также нельзя не отметить страны, выделяющиеся какой-либо одной крупной отраслью горнодобывающей промышленности.
Для Чили, Перу и Замбии – это медная промышленность
, для Малайзии, Индонезии –
оловянная
, для Гвинеи и Ямайки –
добыча бокситов
, для Марокко, США, Китая –
фосфоритов
.
Основным потребителем продукции мировой горнодобывающей промышленности остаётся Китай.
Научно-техническая революция предъявила повышенные требования к концентрации запасов, к географическому положению бассейнов и месторождений, к возможностям для открытой добычи. Но при этом нужно учитывать и отрицательное воздействие открытых разработок на окружающую среду.
К сведению, ежегодно из земных недр извлекается огромное количество разнообразных полезных ископаемых. При этом только отходы горнопромышленного производства превышают 3 млрд тонн в год. Искусственные насыпи из пустых пород называют терриконами.
Терриконы
На протяжении длительного времени размеры выплавки металлов едва ли не в первую очередь определяли экономическую мощь любой страны.
Металлургия
– это совокупность отраслей промышленности, производящих разнообразные металлы и их сплавы, а также прокат.
В её состав входят чёрная и цветная металлургия.
Чёрная металлургия
– это производство металлов, основу которых составляет железо (чугун, сталь, ферросплавы), а также марганца и хрома.
К сведению, 90 % всех металлов, применяемых в производстве – чёрные металлы.
Металлургические предприятия занимаются добычей и обогащением металлических руд, выплавкой разнообразных металлов, производством проката, обработкой металлов различными способами для получения заданных свойств, переработкой вторичного сырья, производством вспомогательных материалов.
В конце XX века под влиянием энергетического и сырьевого кризисов темпы развития металлургии как одной из типичных старых отраслей довольно резко замедлились.
В первую очередь это относится к чёрной металлургии. До середины 70-x гг. эта отрасль развивалась быстрыми темпами. Затем они резко замедлились. Такое замедление объясняется многими причинами: снижением металлоёмкости производства в эпоху НТР, мерами по охране окружающей среды от загрязнения, увеличением цен на некоторые металлы.
Исходным сырьём для чёрной металлургии служат железная, марганцевая и хромовая руды.
Главным чёрным металлом является железо
, из которого выплавляют сталь – это сплав железа с углеродом и другими элементами. Содержание углерода в стали в диапазоне от 0,1 до 2,14 %. Углерод придаёт сплавам железа прочность и твёрдость, снижая пластичность и вязкость.
Сталь
В начале XXI веке мировая выплавка стали достигла 1,3 млрд тонн.
Одновременно стала изменяться пропорция между странами Севера и Юга. Ныне уже 1/2 всей мировой выплавки стали приходится на страны Юга. Такая «миграция» чёрной металлургии в развивающиеся страны объясняется, с одной стороны, потребностями их индустриализации, а с другой – политикой переноса «грязных» производств из Японии, Западной Европы, США в эти страны.
Крупную выплавку стали имеют также ФРГ, Италия, Франция, Великобритания, Канада.
Страны-лидеры по производству стали
Крупнейшей корпорацией, производящей сталь, является ArcelorMittal
(Люксембург).
Исторически предприятия чёрной металлургии размещались поблизости от месторождений железной руды (например, Лотарингия во Франции, Урал в России) или коксующихся углей (Рур в Германии, Донбасс на Украине), а также на пересечении потоков угля и железной руды (в Детройте, вокруг Чикаго в США). Такая традиционная ориентация по-прежнему сохраняется во многих странах и регионах мира. Позднее произошло смещение предприятий чёрной металлургии в сторону морских портов, куда доставлялось дешёвое и качественное импортное сырьё. Практически все заводы Японии расположены близ моря, к ним подвозятся и руда, и каменный уголь.
Морской порт Йокогама. Япония
В США самый крупный металлургический завод расположен на побережье в Балтиморе. На современном этапе широкое развитие получило размещение металлургических предприятий в районах потребления металла – крупных центрах машиностроения, где в качестве сырья используется металлолом, выплавляется сталь и изготавливается прокат.
Металлолом
— общее название различного металлического мусора, утилизируемого или не утилизируемого во вторичном металлургическом цикле.
Металлолом
По оценкам специалистов, в мире ежегодно накапливаются сотни миллионов тонн металлолома. Заменяя сырьё на металлолом, можно добиться большого эффекта.
Экономия составит 4 тонны железной руды, 530 тонн медной руды, 1,5 тонны коксующегося угля и 7,5 тысяч кВт*ч (киловатт час) электроэнергии.
Производственную базу чёрной металлургии составляют предприятия полного цикла: чугун — сталь — прокат
.
Прокат
– конечный, самый ценный продукт всего цикла чёрной металлургии. Его стоимость в 2-5 раз больше стоимости стали, из которой он изготовлен. Изделия из проката очень разнообразны (до 20-30 тысяч видов и наименований).
Прокат
На мировой рынок ежегодно поступает более 450 млн тонн проката. В качестве главных eгo экспортёров выступают Россия, Япония, Китай, Германия, Украина, а импортёров – Республика Корея, Германия, США.
Цветная металлургия
– это производство более 70 металлов, обладающих ценными свойствами (меди, алюминия, свинца, цинка и т. д.).
В отличие от чёрных, содержание цветных и редких металлов в рудах крайне низко. Для получения 1 тонны 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.
По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно можно разделить на тяжёлые (медь, свинец, цинк, олово, никель), лёгкие (алюминий, титан, магний), драгоценные (золото, серебро, платина) и прочие (сюда, как правило, включают редкие (уран) и тугоплавкие (вольфрам и молибден) металлы.
Главными цветными металлами считаются алюминий, цинк, свинец, медь.
Цветная металлургия ориентирована на районы добычи сырья, на районы с дешевой электроэнергией, на транспортные пути.
Страны-лидеры по выплавке меди
: Чили, Китай, Перу, США, Австралия, Россия, ДРК.
Страны-лидеры по выплавке меди
Руды лёгких цветных металлов, и прежде вceгo алюминия
, по содержанию полезного компонента напоминают железную руду и вполне транспортабельны. Вот почему алюминиевая промышленность являет собой ещё один яркий пример отрасли с сильным территориальным разрывом между добычей сырья и потреблением готового продукта. На экспорт идёт более 2/5 бокситов, добываемых в мире.
Наибольшими запасами бокситов (сырье для алюминиевой промышленности) обладают Бразилия, Ямайка, Гвинея, Австралия.
Страны-лидеры по выплавке цинка
: Китай, Перу, Австралия, Индия, США, Канада.
Страны-лидеры по выплавке цинка
Страны-лидеры по выплавке свинца
: Китай, США.
Страны-лидеры по добыче и производству никеля
: Россия, Канада, Австралия, Новая Каледония (в основном, добыча), Индонезия.
70 % вольфрама
даёт Китай.
Страны-лидеры по добыче золота
: Китай, Россия, Австралия, США, Перу.
Страны-лидеры по добыче золота
В последние два-три десятилетия в США, Западной Европе, Японии развитие цветной металлургии, как и чёрной, резко замедлилось. В развивающихся же странах эта отрасль, напротив, стала довольно быстро расти. Так произошло из-за строгой природоохранной политики в экономически развитых странах, которые таким путём пытаются уменьшить вредное воздействие «грязных» производств на экологию.
Крупные металлургические центры являются городами с неблагоприятной экологической ситуацией. Большой вред природе наносит открытый способ добычи руды.
