Цветная металлургия

Говорят, если чёрная металлургия даёт промышленности хлеб, то цветная обеспечивает её маслом. Цветная металлургия — отрасль металлургии, которая включает добычу, обогащение руд цветных металлов, а также выплавку цветных металлов и их сплавов. Суммарная выплавка всех цветных металлов (а их в нашей стране производится около семидесяти) в десятки раз меньше, чем выплавка стали. Однако использование в хозяйстве цветных металлов облагораживает структуру экономики, делает её более прогрессивной.

Руда цветных металлов

Цветные металлы обладают ценными свойствами: высокой электропроводностью и теплопроводностью, не подвержены коррозии, образуют сплавы как между собой, так и с чёрными металлами. Стоит отметить, что руды цветных металлов отличаются низким содержанием металла. Только сравните. Среднего качества железная руда содержит 30–40 % железа (богатая – 60–70 %). А медная руда считается очень богатой, если в ней меди около 5 %. Другая особенность руд цветных металлов – их многокомпонентный состав. То есть они содержат несколько разных металлов, например, в уральской, так называемой «медной» руде содержатся также никель, цинк, хром и другие металлы и неметаллы – к примеру, сера. В связи с этим производство цинка и меди сопровождается выделением отходов – сернистого газа. Он может являться основой для изготовления сернистой кислоты. Получается, что благодаря сложному составу руд цветная металлургия «притягивает» к себе другие отрасти промышленности.

Значение цветных металлов в развитии всех отраслей хозяйства очень велико. Цветные металлы являются важнейшим конструкционным материалом. К сведению. Конструкционные материалы – это материалы, из которых изготавливаются различные конструкции, детали машин, элементы сооружений, воспринимающие силовую нагрузку. Потребление цветных металлов в каждой стране зависит от развития её хозяйства. Чем выше уровень экономического развития страны, тем больше и разнообразнее потребление цветных металлов. Чаще всего цветной металл используют в промышленности, а именно в электронике, электропромышленности, ракето- и самолётостроении. Космическая и атомная техника тоже не сможет обойтись без применения сплавов цветных металлов. Из них изготавливают детали, проволоку, прутки, листы, фольгу и прочее.

Цветные металлы часто называют стратегическим сырьём. Они находят применение в самых современных отраслях производства. Без них невозможно развитие высоких технологий. Например, медь — основной металл для производства проводников (проводящих электрический ток элементов). Высокая теплопроводность меди используется для изготовления деталей теплообменников в холодильниках. Сплав меди с цинком (латунь) сочетает в себе свойства меди и повышенную твёрдость, прочность. Особая сфера применения солей меди — борьба с вредителями и болезнями растений (хорошо известен медный купорос).

Кроме сплавов с медью, цинк используется для защиты стали от коррозии. Широко применяются в автомобилестроении оцинкованные кузова, на которые производители дают гарантию от гниения на десять-двадцать лет. Свинец — основной металл для аккумуляторов, средств защиты от радиации, ап­паратуры, стойкой в агрессивной среде, антидетонаторов в бензинах. Алюминий сейчас уже не столько «крылатый металл» (так, для производства самолётов он недостаточно жаропрочен, плохо соединяется сваркой и слишком хорошо горит), а сколько материал для производства электрических проводов (его электропроводность на треть меньше меди, но он в три раза легче). Также алюминий используют для производства биологически нейт­ральной упаковки, особенно для пищевых продуктов.

Медь — один из первых металлов, широко освоенных человеком из-за сравнительной доступности для получения из руды и малой температуры плавления.

Медь

Он входит в семёрку металлов, известных человеку с очень древних времён. Этот металл встречается в природе в самородном виде чаще, чем золото, серебро и железо. Чистая медь – очень мягкий металл розовато-золотистого цвета, обладающий вязкостью и пластичностью. Медь легко куётся и прокатывается в тонкие листочки. В горячем и холодном состоянии тянется в тонкую проволоку и тонкие трубы.

Самое ценное свойство меди – высокая электропроводность. Это определило широкое её применение в технике. Примерно пятьдесят процентов всей меди потребляют в электротехнике для изготовления электрических приборов, электродеталей и приборов.

Алюминий – мягкий, лёгкий, серебристо-белый металл с высокой тепло- и электропроводностью.

Алюминий

По распространённости в земной коре алюминий занимает третье место после кислорода и кремния среди всех атомов и первое место — среди металлов. Широко применяется как конструкционный материал. Основные достоинства алюминия в этом качестве — лёгкость, податливость штамповке, коррозионная стойкость (на воздухе алюминий мгновенно покрывается прочной плёнкой Al₂O₃, которая препятствует его дальнейшему окислению), высокая теплопроводность, неядовитость его соединений. В частности, эти свойства сделали алюминий чрезвычайно популярным при производстве кухонной посуды, алюминиевой фольги в пищевой промышленности и для упаковки. Основной недостаток алюминия как конструкционного материала — малая прочность, поэтому для упрочнения его обычно сплавляют с небольшим количеством меди и магния.

Никель — серебристо-белый металл, не тускнеет на воздухе.

Никель

Никель является жаростойким и коррозионностойким металлом, что определяет его применение в качестве конструкционного материала для изделий, подверженных воздействию различных агрессивных сред, в том числе при повышенных температурах, а также подверженных механическим нагрузкам при высоких температурах. Никель по большей части является составным компонентом различных сплавов. Все нержавеющие стали обязательно содержат никель, так как никель повышает химическую стойкость сплава. Также сплавы никеля характеризуются высокой вязкостью и используются при изготовлении прочной брони. 

Основные месторождения никелевых руд находятся в Канаде, России (а именно: Мурманская область, Норильский район, Урал, Воронежская область).

Месторождения никеля

Кроме Канады и России, лидерами являются: Куба, ЮАР, Албания, Греция, Новая Каледония и Украина.

Чистое золото – мягкий металл жёлтого цвета. Золото обладает высокой теплопроводностью и низким электрическим сопротивлением.

Золото

Золото — очень тяжёлый металл. Среди металлов по плотности занимает седьмое место. Высокая плотность золота облегчает его добычу, отчего даже простые технологические процессы, например, промывка на шлюзах, могут обеспечить высокую степень извлечения золота из промываемой породы. Традиционным и самым крупным потребителем золота является ювелирная промышленность. Важнейшей характеристикой ювелирных изделий является их проба, характеризующая содержание в них золота.

На 2016 год, среди стран стран мира крупнейшие золотые запасы имеют: Соединённые Штаты Америки, Германия, Италия, Франция, Китай, Россия, Швейцария Япония, Нидерланды.

Богатейшие страны мира по запасам золота

На первое июня 2017 года золотой запас нашей страны составил тысяча семьсот шесть целых семьсот пятьдесят девять тысячных тонны. Золотой резерв России предназначен для осуществления финансовой политики государства и удовлетворения экстренных потребностей страны при чрезвычайных ситуациях.

География производства различных групп цветных металлов неодинакова. Производство тяжёлых металлов приурочено к районам их добычи. Это связано с низким содержанием металлов в рудах. Предприятия по переработке лёгких металлов сосредотачиваются у источников дешёвой электроэнергии. Например, крупнейшие алюминиевые заводы страны построены рядом с крупными гидроэлектростанциями.

Уральская металлургическая база отличается разнообразием отраслей цветной металлургии. Здесь велики запасы медных (Гай), алюминиевых (Североуральск), никелевых (Оренбургская область), урановых (Зауралье) руд. На Урале построено несколько заводов по производству меди (Медногорск), выплавляется алюминий (Каменск-Уральский), никель (Орск).

На северо-западе Центральной базы, в Кольско-Карельском районе, из местных и норильских руд производят никель (город Мончегорск). Алюминиевые руды добываются в Хибинах, Северо-Онежском месторождении (Плесецк). Металлический алюминий выплавляют в Волхове и Кандалакше. Вблизи Москвы, ориентируясь на потребителя, расположились предприятия по переработке лома цветных металлов, оловянных руд (Подольск) и урана (Электросталь).

Сибирскую металлургическую базу можно подразделить на два района. Юг Сибири — крупнейший в стране производитель алюминия из местного (город Ачинск), уральского и зарубежного концентрата (глинозёма). Гигантские алюминиевые заводы работают в Братске, Красноярске, Саяногорске, Шелехове. На них производится около 80 % российского алюминия. В этом же районе ведётся добыча и переработка полиметаллических руд.

На севере Сибири разрабатываются залежи комплексных медно-никелевых руд Норильска. Часть из них перерабатывается на месте (Норильский комбинат, остальные — на предприятиях Кольского полуострова («Печенганикель», «Североникель») и в Красноярске (Красноярский завод цветных металлов). Все предприятия, связанные с переработкой норильских руд, объединены в концерн «Норильский никель». Он даёт девяноста процентов российского никеля и кобальта, 75 % меди и 100 % платины. В будущем вместо истощённых месторождений Норильска предполагается использовать новые, расположенные к северо-востоку от него.