Цветная металлургия. Добыча металлов: прошлое, настоящее, будущее
Значение МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ: РУДЫ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ в Словаре Кольера
МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ: РУДЫ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
К статье МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ
Алюминий. Бокситы, главное сырье алюминиевой промышленности. Бокситы перерабатываются на глинозем, а затем из криолит-глиноземного расплава получают алюминий. Бокситы распространены преимущественно во влажных тропиках и субтропиках, где протекают процессы глубокого химического выветривания горных пород.
Наибольшими запасами бокситов располагают Гвинея (42% мировых запасов), Австралия (18,5%), Бразилия (6,3%), Ямайка (4,7%), Камерун (3,8%) и Индия (2,8%). По масштабам добычи (42,6 млн. т в 1995) первое место занимает Австралия (основные добывающие районы - Западная Австралия, север Квинсленда и Северная территория).
В США добыча бокситов ведется открытым способом в Алабаме, Арканзасе и Джорджии; суммарный объем составляет 35 тыс. т в год.
В России бокситы добываются на Урале, Тимане и в Ленинградской области.
Магний сравнительно недавно стал применяться в промышленности. Во время Второй мировой войны значительная часть получаемого магния шла на изготовление зажигательных снарядов, бомб, осветительных ракет и других боеприпасов. В мирное время главная область его применения - производство легких сплавов на основе магния и алюминия (магналин, дуралюмин). Магнийалюминиевые сплавы - литейные (4-13% магния) и деформируемые (1-7% магния) - по своим физическим свойствам прекрасно подходят для получения фасонных отливок и кованых деталей в разных отраслях машино- и приборостроения. Мировое производство магния (в тыс. т) в 1935 составляло 1,8, в 1943 - 238, в 1988 - 364. Кроме того, в 1995 было произведено ок. 5 млн. т соединений магния.
Запасы сырья, пригодного для получения магния и его многочисленных соединений, практически неограниченны и приурочены ко многим районам земного шара. Содержащие магний доломит и эвапориты (карналлит, бишофит, каинит и др.) широко распространены в природе. Установленные мировые запасы магнезита оцениваются в 12 млрд. т, брусита - в несколько миллионов тонн. Соединения магния в природных рассолах могут содержать миллиарды тонн этого металла.
Около 41% мирового производства металлического магния и 12% его соединений приходится на долю США (1995). Крупные производители металлического магния - Турция и КНДР, соединений магния - Россия, Китай, КНДР, Турция, Австрия и Греция. Неисчерпаемые запасы магнезиальных солей заключены в рапе залива Кара-Богаз-Гол. Металлический магний в США производится в штатах Техас, Юта и Вашингтон, оксид магния и другие его соединения получают из морской воды (в Калифорнии, Делавэре, Флориде и Техасе), подземных рассолов (в Мичигане), а также путем переработки оливина (в Северной Каролине и Вашингтоне).
Медь - наиболее ценный и один из самых распространенных цветных металлов. Крупнейший потребитель меди - электротехническая промышленность - использует медь для силовых кабелей, телефонных и телеграфных проводов, а также в генераторах, электродвигателях и коммутаторах. Медь широко применяется в автомобилестроении и строительстве, а также расходуется на производство латуни, бронзы и медно-никелевых сплавов.
Наиболее важным сырьем для получения меди являются халькопирит и борнит (сульфиды меди и железа), халькозин (сульфид меди), а также самородная медь. Окисленные медные руды состоят в первую очередь из малахита (карбоната меди). Добытая медная руда часто обогащается на месте, затем рудный концентрат направляется на медеплавильный завод и далее - на рафинирование для получения чистой красной меди. Самый дешевый и распространенный способ переработки многих медных руд - гидрометаллургический: жидкостная экстракция и электролитическое рафинирование черновой меди.
Медные месторождения распространены преимущественно в пяти регионах мира: Скалистых горах США; докембрийском (Канадском) щите в пределах штата Мичиган (США) и провинций Квебек, Онтарио и Манитоба (Канада); на западных склонах Анд, особенно в Чили и Перу; на Центрально-Африканском плато - в медном поясе Замбии и Демократической Республики Конго, а также в России, Казахстане, Узбекистане и Армении. Основные производители меди (1995) - Чили (2,5 млн. т), США (1,89 млн. т), Канада (730 тыс. т), Индонезия (460 тыс. т), Перу (405 тыс. т), Австралия (394 тыс. т), Польша (384 тыс. т), Замбия (342 тыс. т), Россия (330 тыс. т).
В США медные руды добываются в основном в Аризоне, Нью-Мексико, Юте, Мичигане и Монтане. На крупнейшем руднике Бингем-Каньон (шт. Юта) добывается и перерабатывается 77 тыс. т медной руды в сутки.
Добыча меди - главная отрасль горнодобывающей промышленности Чили, где сосредоточено примерно 22% ее мировых запасов. Больше всего медной руды добывается на месторождении Чукикамата. Самое крупное в мире неразрабатываемое меднорудное тело Эскондида (с запасами руды 1,8 млрд. т при содержании меди 1,59%) открыто в 1981 в пустыне Атакама на севере страны.
Свинец используется главным образом при изготовлении автомобильных аккумуляторов и присадок тетраэтилата свинца к бензину (в последнее время применение токсичных свинцовых присадок сокращается в связи с ограничениями на использование этилированного бензина). Около четверти добываемого свинца расходуется на нужды строительства, связи, электротехнической и электронной промышленности, на изготовление боеприпасов, красителей (свинцовых белил, сурика и др.), свинцового стекла и хрусталя и керамических глазурей. Кроме того, свинец применяется в керамическом производстве, для изготовления типографских шрифтов, в антифрикционных сплавах, в качестве балластных грузов или гирь, из него делают трубы и контейнеры для радиоактивных материалов. Свинец - основной материал для защиты от ионизирующего излучения. Бльшая часть свинца подлежит повторному использованию (исключение составляют стеклянные и керамические изделия, химикаты и пигменты). Поэтому потребности в свинце могут покрываться в значительной степени за счет переработки металлолома.
Главный рудный минерал свинца - галенит (свинцовый блеск), представляющий собой сульфид свинца; он часто содержит также примесь серебра, которое извлекается попутно. Галенит обычно ассоциирует со сфалеритом - рудным минералом цинка и нередко с халькопиритом - рудным минералом меди, образуя полиметаллические руды.
Добыча свинцовых руд ведется в 48 странах; ведущие производители - Австралия (16% мировой добычи, 1995), Китай (16%), США (15%), Перу (9%) и Канада (8%), в значительных объемах добыча ведется также в Казахстане, России, Мексике, Швеции, ЮАР и Марокко. В США основной производитель свинцовой руды - штат Миссури, где в долине р. Миссисипи 8 рудников дают 89% общей добычи свинца в стране (1995). Другие районы добычи - штаты Колорадо, Айдахо и Монтана. На Аляске запасы свинца связаны с цинковыми, серебряными и медными рудами. Бльшая часть разрабатываемых месторождений свинца в Канаде находится в провинции Британская Колумбия.
В Австралии свинец всегда ассоциирует с цинком. Основные месторождения - Маунт-Айза (Квинсленд) и Брокен-Хилл (Новый Южный Уэльс).
Крупные свинцово-цинковые месторождения имеются в Казахстане (Рудный Алтай, Казахский мелкосопочник), Узбекистане, Таджикистане, Азербайджане. Основные месторождения свинца в России сосредоточены на Алтае, в Забайкалье, Приморье, Якутии, на Енисее и Северном Кавказе.
Цинк широко применяется для цинкования - нанесения гальванических покрытий, предохраняющих от ржавления поверхности стальных и железных листов, труб, проводов, металлических сеток, фасонных соединительных деталей трубопроводов, а также для производства латуни и других сплавов. Соединения цинка служат пигментами, люминофорами и т.д.
Основной минерал цинковых руд - сфалерит (сульфид цинка) часто ассоциирует с галенитом или халькопиритом. Первое место в мире по добыче (16,5% мировой добычи, 1113 тыс. т, 1995) и запасам цинка занимает Канада. Кроме того, значительные запасы цинка сосредоточены в Китае (13,5%), Австралии (13%), Перу (10%), США (10%), Ирландии (ок. 3%). Добыча цинка ведется в 50 странах. В России цинк извлекается из медноколчеданных месторождений Урала, а также из полиметаллических месторождений в горах Южной Сибири и Приморья. Крупные запасы цинка сосредоточены в Рудном Алтае (Восточный Казахстан - Лениногорск и др.), на долю которого приходится более 50% добычи цинка в странах СНГ. Цинк добывают также в Азербайджане, Узбекистане (месторождение Алмалык) и Таджикистане.
В США ведущее место по добыче цинка занимает штат Теннесси (55%), за ним следуют штаты Нью-Йорк и Миссури. Другие значительные производители цинка - Колорадо, Монтана, Айдахо и Аляска. Весьма перспективно освоение крупного месторождения Ред-Дог на Аляске. В Канаде важнейшие цинковые рудники находятся в Британской Колумбии, Онтарио, Квебеке, Манитобе и Северо-Западных Территориях.
Никель. Около 64% всего производимого в мире никеля используется для получения никелевой стали, из которой делают инструменты, станки, броневые листы и плиты, посуду из нержавеющей стали и другие изделия; 16% никеля расходуется на гальванические покрытия (никелирование) стали, латуни, меди и цинка; 9% - на суперсплавы для турбин, авиационных креплений, турбокомпрессоров и т.п. Никель применяется при чеканке монет (например, американская пятицентовая монета содержит 25% никеля и 75% меди).
В первичных рудах никель присутствует в соединениях с серой и мышьяком, а во вторичных месторождениях (корах выветривания, латеритах) образует рассеянную вкрапленность водных никелевых силикатов. Половина мировой добычи никеля приходится на долю России и Канады, крупномасштабная добыча ведется также в Австралии, Индонезии, Новой Каледонии, ЮАР, на Кубе, в Китае, Доминиканской Республике и Колумбии. В России, занимающей первое место по добыче никелевых руд (22% мировой добычи), основная часть руды извлекается из медно-никелевых сульфидных месторождений района Норильска (Таймыр) и отчасти района Печенги (Кольский п-ов); разрабатывается также силикатно-никелевое месторождение на Урале. Канада, прежде производившая 80% никеля в мире за счет одного крупнейшего медно-никелевого месторождения Садбери (пров. Онтарио), ныне уступает России по объему добычи. В Канаде разрабатываются также никелевые месторождения в Манитобе, Британской Колумбии и других районах.
В США месторождения никелевых руд отсутствуют, и никель извлекают в качестве побочного продукта на единственном заводе по рафинированию меди, а также вырабатывают из скрапа (металлолома).
Кобальт составляет основу сплавов исключительно высокой прочности (суперсплавы) для промышленных и авиационных газотурбинных двигателей, а также для изготовления мощных постоянных магнитов. Мировые запасы кобальта оцениваются примерно в 10,3 млн. т. Его бльшая часть добывается в Конго (ДРК) и Замбии, значительно меньше в Канаде, Австралии, Казахстане, России (на Урале), на Украине. В США кобальт не производится, хотя его непромышленные запасы (1,4 млн. т) имеются в Миннесоте (0,9 млн. т), Калифорнии, Айдахо, Миссури, Монтане, Орегоне и на Аляске.
Олово используется для изготовления белой (луженой) жести. Из-за нетоксичности эта жесть (сталь, покрытая тонкой пленкой олова) идеально подходит для хранения пищевых продуктов. В США 25% олова расходуется на изготовление консервных банок. Другие аспекты применения олова - припай, изготовление шпатлевок, оловянной фольги, бронзы, баббитов и других сплавов.
Главный (до недавнего времени - единственный) рудный минерал олова - касситерит (оловянный камень), встречающийся главным образом в кварцевых жилах, связанных с гранитами, а также в аллювиальных россыпях.
Почти половина мировой добычи олова приходится на россыпные месторождения Юго-Восточной Азии - пояс протяженностью 1600 км и шириной до 190 км от о.Банка (Индонезия) до крайнего юго-востока Китая. Крупнейшие мировые производители олова - Китай (61 тыс. т в 1995), Индонезия (44 тыс. т), Малайзия (39 тыс. т), Боливия (20 тыс. т), Бразилия (15 тыс. т) и Россия (12 тыс. т). В значительных масштабах добыча ведется также в Австралии, Канаде, Конго (ДРК) и Великобритании.
Молибден применяется главным образом в производстве легированных сталей для станкостроения, нефтегазовой, химической и электротехнической промышленности и транспортного машиностроения, а также для производства броневых плит и бронебойных снарядов. Главный рудный минерал молибдена - молибденит (сульфид молибдена). Этот мягкий минерал черного цвета с ярким металлическим блеском часто ассоциирует с сульфидами меди (халькопирит и др.) или вольфрамитом, реже - касситеритом.
Первое место в мире по выпуску молибдена занимают США, где его добыча в 1995 выросла до 59 тыс. т (1992 - 49 тыс. т). Первичный молибден добывают в Колорадо (на крупнейшем в мире руднике Хендерсон) и Айдахо; кроме того, молибден извлекают в качестве побочного продукта в Аризоне, Калифорнии, Монтане и Юте. Второе место по добыче делят Чили и Китай (по 18 тыс. т), третье место занимает Канада (11 тыс. т). На эти три страны приходится 88% мирового производства молибдена.
В России молибденовые руды добывают в Забайкалье, Кузнецком Алатау и на Северном Кавказе. Небольшие медно-молибденовые месторождения имеются в Казахстане и Армении.
Вольфрам входит в состав сверхтвердых износостойких инструментальных сплавов, в основном в форме карбида. Используется в нитях накаливания электроламп. Главные рудные металлы - вольфрамит и шеелит. 42% мировых запасов вольфрама (в основном вольфрамит) сосредоточено в Китае. Второе место по производству вольфрама (в форме шеелита) занимает Россия (4,4 тыс. т в 1995). Основные месторождения находятся на Кавказе, в Забайкалье и на Чукотке. Крупные месторождения имеются также в Канаде, США, Германии, Турции, Казахстане, Узбекистане, Таджикистане. В США действует один вольфрамовый рудник в Калифорнии.
Висмут используется для производства легкоплавких сплавов. Жидкий висмут служит теплоносителем в ядерных реакторах. Соединения висмута применяются в медицине, оптике, электротехнике, текстильной и других отраслях промышленности. Висмут получают в основном попутно при выплавке свинца. Минералы висмута (его сульфид висмутин, самородный висмут, висмутовые сульфосоли) присутствуют также в рудах меди, молибдена, серебра, никеля и кобальта, в некоторых месторождениях урана. Только в Боливии висмут добывают непосредственно из висмутовой руды. Значительные запасы висмутовой руды обнаружены в Узбекистане и Таджикистане.
Мировые лидеры по производству висмута (1995) - Перу (1000 т), Мексика (900 т), Китай (700 т), Япония (175 т), Канада (126 т). Висмут в значительных количествах извлекают из полиметаллических руд в Австралии. В США висмут получают только на одном заводе по рафинированию свинца в Омахе (шт. Небраска).
Сурьма. Основная область применения сурьмы - антипирены (антивоспламенители) - составы (преимущественно в форме оксида Sb2O3), понижающие горючесть древесины, тканей и других материалов. Сурьма используется также в химической промышленности, в полупроводниках, при изготовлении керамики и стекла, в качестве отвердителя свинца в автомобильных аккумуляторах. Главный рудный минерал - антимонит (стибнит), сульфид сурьмы, очень часто ассоциирующий с киноварью (сульфидом ртути), иногда с вольфрамитом (ферберитом).
Мировые запасы сурьмы, оцениваемые в 6 млн. т, сосредоточены главным образом в Китае (52% мировых запасов), а также в Боливии, Киргизии и Таиланде (по 4,5%), ЮАР и Мексике. В США залежи сурьмы встречаются в Айдахо, Неваде, Монтане и на Аляске. В России известны промышленные месторождения сурьмы в Республике Саха (Якутия), Красноярском крае и Забайкалье.
Ртуть - единственный металл и минерал, жидкий при обычной температуре (затвердевает при?38,9? C). Самая известная область применения - термометры, барометры, манометры и другие приборы. Ртуть используют в электротехнической аппаратуре - ртутных газоразрядных источниках света: ртутных лампах, люминесцентных светильниках, а также для изготовления красителей, в стоматологии и проч.
Единственный рудный минерал ртути - киноварь (сульфид ртути ярко-красного цвета), после ее окислительного обжига в дистилляционной установке происходит конденсация паров ртути. Ртуть и особенно ее пары очень токсичны. Для получения ртути применяется также менее вредный гидрометаллургический способ: киноварь переводится в раствор сульфида натрия, после чего ртуть восстанавливается до металла алюминием.
В 1995 мировое производство ртути составило 3049 т, а выявленные ресурсы ртути оценивались в 675 тыс. т (главным образом в Испании, Италии, Югославии, Киргизии, на Украине и в России). Крупнейшие производители ртути - Испания (1497 т), Китай (550 т), Алжир (290 т), Мексика (280 т). Главным источником получения ртути служит месторождение Альмаден на юге Испании, известное уже почти 2000 лет. В 1986 там дополнительно были разведаны большие запасы. В США киноварь добывается на одном руднике в Неваде, некоторое количество ртути извлекают в качестве побочного продукта при добыче золота в Неваде и Юте. В Киргизии издавна разрабатываются месторождения Хайдаркан и Чаувай. В России имеются небольшие месторождения на Чукотке, Камчатке и Алтае.
Кольер. Словарь Кольера. 2012
Смотрите еще толкования, синонимы, значения слова и что такое МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ: РУДЫ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ в русском языке в словарях, энциклопедиях и справочниках:
- РЕСУРСЫ
ЭКСПОРТНЫЕ - см ЭКСПОРТНЫЕ РЕСУРСЫ … - РЕСУРСЫ в Словаре экономических терминов:
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ - см ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ … - РЕСУРСЫ в Словаре экономических терминов:
ФИРМЫ - средства, возможности, ценности, запасы фирмы, источники ее доходов, обеспечивающие стабильную работу фирмы по основным видам ее … - РЕСУРСЫ в Словаре экономических терминов:
ФИНАНСОВЫЕ - см ФИНАНСОВЫЕ РЕСУРСЫ … - РЕСУРСЫ в Словаре экономических терминов:
ТУРИСТСКИЕ - см ТУРИСТСКИЕ РЕСУРСЫ … - РЕСУРСЫ в Словаре экономических терминов:
ТРУДОВЫЕ - см. ТРУДОВЫЕ РЕСУРСЫ … - РЕСУРСЫ в Словаре экономических терминов:
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ - см ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ РЕСУРСЫ … - РЕСУРСЫ в Словаре экономических терминов:
ПРИРОДНЫЕ - см ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ … - РЕСУРСЫ в Словаре экономических терминов:
ОРГАНИЗАЦИИ - основные ресурсы, используемые организацией: человеческие ресурсы, капитал, материалы, технология и … - РЕСУРСЫ в Словаре экономических терминов:
МАТЕРИАЛЬНЫЕ ВТОРИЧНЫЕ -см. ВТОРИЧНЫЕ … - РЕСУРСЫ в Словаре экономических терминов:
МАТЕРИАЛЬНЫЕ - см МАТЕРИАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ … - РЕСУРСЫ в Словаре экономических терминов:
ЛЕЧЕБНЫЕ ПРИРОДНЫЕ - см ПРИРОДНЫЕ ЛЕЧЕБНЫЕ РЕСУРСЫ … - РЕСУРСЫ в Словаре экономических терминов:
ИНФОРМАЦИОННЫЕ - см ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ … - РЕСУРСЫ в Словаре экономических терминов:
ДЕПОЗИТНЫЕ - см ДЕПОЗИТНЫЕ РЕСУРСЫ … - РЕСУРСЫ в Словаре экономических терминов:
ВТОРИЧНЫЕ - см ВТОРИЧНЫЕ РЕСУРСЫ … - РЕСУРСЫ в Словаре экономических терминов:
ВОСПРОИЗВОДИМЫЕ - см ВОСПРОИЗВОДИМЫЕ РЕСУРСЫ … - РЕСУРСЫ в Словаре экономических терминов:
ВАЛЮТНЫЕ - см. ВАЛЮТНЫЕ РЕСУРСЫ … - РЕСУРСЫ в Словаре экономических терминов:
БАНКОВСКИЕ - см БАНКОВСКИЕ РЕСУРСЫ … - МЕТАЛЛОВ в Словаре экономических терминов:
БЛАГОРОДНЫХ ПРОБА - см ПРОБА БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ … - РЕСУРСЫ в Большом энциклопедическом словаре:
(от франц. ressource - вспомогательное средство) денежные средства, ценности, запасы, возможности, источники средств, доходов (напр., природные ресурсы, экономические … - РЕСУРСЫ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
(от франц. ressource - вспомогательное средство), денежные средства, ценности, запасы, возможности; источники дохода в государственном бюджете. Различают Р. экономические (материальные, … - МИНЕРАЛЬНЫЕ в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Евфрона:
Минеральные воды (историч. и администр.; в медиц. отношении -бальнеология и бальнеотерапия). - Пользование М. водами, в современномсмысле, т. е. систематическое … - РЕСУРСЫ
[французское ressources] средства, запасы; источники … - РЕСУРСЫ в Энциклопедическом словарике:
ов, ед. ресурс, а, м. 1. мн. Запасы, источники чего-нибудь Природные р. Ресурсный - относящийся к ресурсам.||Ср. РЕЗЕРВ. 2. … - ЦВЕТНЫХ
ЦВЕТН́ЫХ МЕТАЛЛОВ ИНСТИТУТ Гос. н.-и. (Гинцветмет), организован в 1929 в Москве. Иссл. по проблемам металлургии тяжёлых цв. металлов и обогащения … - РЕСУРСЫ в Большом российском энциклопедическом словаре:
РЕС́УРСЫ (от франц. ressource - вспомогат. средство), ценности, запасы, возможности, ден. средства, источники средств, доходов (напр., природные Р., экон. … - МИНЕРАЛЬНЫЕ в Большом российском энциклопедическом словаре:
МИНЕР́АЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ, неорганич. в-ва, гл. обр. соли, содержащие необходимые для р-ний элементы питания и используемые для повышения плодородия почвы. М.у. … - МИНЕРАЛЬНЫЕ в Большом российском энциклопедическом словаре:
МИНЕР́АЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ, совокупность запасов полезных ископаемых в недрах р-на, страны, группы стран, континента, мира в целом, подсчитанных применительно к существующим … - МИНЕРАЛЬНЫЕ в Большом российском энциклопедическом словаре:
МИНЕР́АЛЬНЫЕ ОЗЁРА (соляные озёра), вода к-рых содержит большое кол-во солей (обычно св. 24,7 г/л). М.о.- характерный компонент аридных ландшафтов. Накопление … - МИНЕРАЛЬНЫЕ в Большом российском энциклопедическом словаре:
МИНЕР́АЛЬНЫЕ МАСЛА, то же, что нефтяные масла … - МИНЕРАЛЬНЫЕ в Большом российском энциклопедическом словаре:
МИНЕР́АЛЬНЫЕ КОРМА, кормовые добавки (мел, травертины, сапропель, фосфаты кормовые, поваренная соль и др.), содержащие кальций, фосфор, натрий и др. минер. … - МИНЕРАЛЬНЫЕ в Большом российском энциклопедическом словаре:
МИНЕР́АЛЬНЫЕ ВОДЫ, г. (с 1920) в России, Ставропольский кр. Ж.-д. уз. (отходит ж.-д. ветка на Пятигорск, Ессентуки, Кисловодск). Аэропорт. 75,1 … - МИНЕРАЛЬНЫЕ в Большом российском энциклопедическом словаре:
МИНЕР́АЛЬНЫЕ ВОДЫ (обычно подземные), характеризуются повыш. содержанием нек-рых биологически активных компонентов (СО 2 , H 2 S, As и др.) …
Цветная металлургия – это не только комплекс мероприятий по получению цветных металлов (добыча, обогащение, металлургический передел, получение отливок чистых металов и сплавов на их основе), но и переработка лома цветных металлов.
Научно-технический прогресс не стоит на месте, и цветные металлы на сегодняшний день широко используются для разработки инновационных конструкционных материалов. Только отечественная металлургическая промышленность выпускает порядка 70 видов сплавов, используя разнообразное сырье.
В связи с низким содержанием необходимого компонента в руде и примесей других элементов, цветная металлургия является энергозатратным производством и имеет сложную структуру. Так, меди в руде содержится не более 5%, а цинка и свинца не более 5,5%. Колчеданы, добываемые на Урале, многокомпонентные, и в их составе находится порядка 30 химических элементов.
Цветные металлы подразделяются на шесть категорий, согласно своим физическим свойствам и предназначению:
- Тяжелые. Имеют высокую плотность, соответственно, и вес. К ним относятся Cu, Ni, Pb, Zn, Sn.
- Легкие. Имеют малый вес из-за незначительной удельной плотности. К ним относятся: Al, Mg, Ti, Na, Ka, Li.
- Малые: Hg, Co, Bi, Cd, As, Sb.
- Легирующие. В основном используются для получения сталей и сплавов с необходимыми качествами. Это W, Mo, Ta, Nb, V.
- Благородные. Широко известны и используются для изготовления ювелирных украшений. Среди них Au, Ag, Pt.
- Редкоземельные, рассеянные: Se, Zr, Ga, In, Tl, Ge.
Специфика отрасли
Руды цветных металлов, как было выше сказано, содержат малое количество добываемого элемента. Поэтому на тонну той же меди необходимо до 100 т руды. Из-за большой потребности в сырье цветная металлургия, по большей части, располагается вблизи своей сырьевой базы.
Цветные руды для своей переработки требуют большого количества топлива или электроэнергии. Энергетические затраты достигают половины общих затрат, связанных с выплавкой 1 т металла. В связи с этим металлургические предприятия располагаются в непосредственной близости от производителей электроэнергии.
Производство редких металлов в основном основано на восстановлении из соединений. Сырье поступает с промежуточных этапов обогащения руд. Из-за небольших объемов и трудности производства получением редких металлов занимаются лаборатории.
Состав отрасли
Виды цветной металлургии включают в себя отрасли, связанные с получением определенных видов металлов. Так, укрупнено можно выделить следующие отрасли:
- производство меди;
- производство алюминия;
- производство никеля и кобальта;
- производство олова;
- производство свинца и цинка;
- добыча золота.
Получение никеля тесно связано с местом добычи никелевых руд, которые расположены на Кольском полуострове и в Норильском районе Сибири. Многие отрасли цветной металлургии отличаются многоступенчатым металлургическим переделом промежуточных продуктов.
На этом основании эффективен комплексный подход. Это сырье для получения других сопутствующих металлов. Утилизация отходов сопровождается получением материалов, использующихся не только в других отраслях тяжелого машиностроения, но и в химической и строительной отраслях.
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.
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:
- В Забайкалье получают только концентраты.
- На Дальнем Востоке получают свинец и цинковый концентрат.
- На Кузбассе получают цинк и свинцовый концентрат.
- На Северном Кавказе ведут передел.
- На Урале производят цинк.
Металлургия легких металлов
Наиболее распространенным легким металлом является алюминий. Сплавы на его основе обладают свойствами, присущими конструкционным и специальным сталям.
Для получения алюминия сырьем являются бокситы, алуниты, нефелины. Производство разделено на две стадии:
- На первой стадии получают глинозем и необходим большой объем сырья.
- На второй стадии электролитическим методом производят алюминий, на что требуется недорогая энергия. Поэтому этапы производства находятся на разных территориях.
Получение алюминия и сплавов сосредоточено в промышленных центрах. Сюда же поставляется лом на вторичную переработку, что в итоге снижает себестоимость готовой продукции.
Алюминий.
Алюминий.
Главное сырье алюминиевой промышленности это бокситы. Бокситы перерабатываются на глинозем. Затем из криолит-глиноземного расплава получают алюминий. Преимущественно бокситы распространены во влажных тропиках и субтропиках. Где протекают процессы глубокого химического выветривания горных пород.
Сорок два процента мирового запаса бокситов располагает Гвинея. Затем идёт Австралия - 18,5%, Бразилия - 6,3%, Ямайка - 4,7%, Камерун -3,8% и Индия - 2,8%. Первое место занимает Австралия по масштабам добычи - 42,6 млн. т в 1995г. Основные добывающие районы - Западная Австралия, север Квинсленда и Северная территория.
В России бокситы добываются в Ленинградской области, на Урале, Тиммане.
Добыча бокситов, в США в ведется открытым способом в Алабаме, Арканзасе и Джорджии. Суммарный объем составляет 35 тыс.т в год.
Магний.
Сравнительно недавно в промышленности стал применяться магний. Значительная часть получаемого магния во время второй мировой войны шла на изготовление зажигательных снарядов, бомб, осветительных ракет и других боеприпасов. Главная область его применения в мирное время - производство легких сплавов на основе магния и алюминия (магналин, дуралюмин). По своим физическим свойствам магнийалюминиевые сплавы - литейные (4-13% магния) и деформируемые (1-7% магния) прекрасно подходят для получения кованых деталей и фасонных отливок в разных отраслях машиностроения и приборостроения.
В 1935г. мировое производство магния составило 1,8 тыс.т. В 1943 - 238 тыс.т, в 1988 - 364 тыс.т. . Кроме того, в 1995г. было произведено около пяти млн.т соединений магния. Практически неограниченны и приурочены ко многим районам земного шара запасы сырья, пригодного для получения магния и его многочисленных соединений. Широко распространены в природе содержащие магний доломит и эвапориты (карналлит, бишофит, каинит и др.). Установленные мировые запасы магнезита оцениваются в двенадцать миллиардов тонн. Брусита - в несколько миллионов тонн. Соединения магния в природных рассолах могут содержать миллиарды тонн этого металла.
В 1995 г. около сорока одного процента мирового производства металлического магния и двенадцати процентов его соединений приходится на долю США. Турция и КНДР крупные производители металлического магния. Крупные производители соединений магния - Россия, Китай, КНДР, Австрия, Турция и Греция.
В США металлический магний производится в штатах Техас, Юта и Вашингтон. Оксид магния и другие его соединения получают из морской воды в Калифорнии, Флориде, Делавэре, и Техасе. Из подземных рассолов в Мичигане. Также путем переработки оливина в Северной Каролине и Вашингтоне. Неисчерпаемые запасы магнезиальных солей заключены в рапе залива Кара-Богаз-Гол.
Медь
Один из самых распространенных и наиболее ценный цветных металлов и наиболее ценный это медь. Электротехническая промышленность является крупнейшим потребителем меди. Она использует медь для силовых кабелей, телеграфных и телефонных и проводов, а также в генераторах, электродвигателях и коммутаторах. Применяется медь ещё в автомобилестроении и строительстве. Она расходуется на производство бронзы, латуни и медно-никелевых сплавов.
Для получения меди наиболее важным сырьем является халькопирит и борнит (сульфиды меди и железа), халькозин (сульфид меди). Также самородная медь. В первую очередь окисленные медные руды состоят из малахита (карбоната меди). Часто обогащается на месте добытая медная руда. Затем рудный концентрат направляется на медеплавильный завод. Далее - на рафинирование для получения чистой красной меди. Распространенный и дешевый способ переработки многих медных руд - гидрометаллургический: жидкостная экстракция и электролитическое рафинирование черновой меди.
В пяти регионах мира преимущественно распространены медные месторождения. Они находятся: в Скалистых горах США; докембрийском (Канадском) щите в пределах штата Мичиган (США) и провинций, Онтарио, Квебек и Манитоба (Канада); на западных склонах Анд, особенно в Перу и; Чили на Центрально-Африканском плато - в медном поясе Замбии и Демократической Республики Конго. Также в России, Узбекистане, Казахстане и Армении. В 1995г основные производители меди: Чили - 2,5 млн. т, США - 1,89 млн. т, Канада -730 тыс. т, Индонезия -460 тыс. т, Перу 405 тыс. т, Австралия 394 тыс. т, Польша - 384 тыс. т, Замбия - 342 тыс. т, Россия - 330 тыс. т.
Медные руды в США добываются в основном в Аризоне, Нью-Мексико, Мичигане, Юте и Монтане. Добывается и перерабатывается 77 тыс. т медной руды в сутки на крупнейшем руднике Бингем-Каньон штата Юта.
Главная отрасль горнодобывающей промышленности Чили это добыча меди. Там сосредоточено примерно двадцать два процента ее мировых запасов. На месторождении Чукикамата добывают больше всего медной руды. В пустыне Атакама на севере страны открыто в 1981г самое крупное в мире неразрабатываемое меднорудное тело Эскондида (с запасами руды 1,8 млрд. т при содержании меди 1,59%).
Свинец
При изготовлении автомобильных аккумуляторов и присадок тетраэтилата свинца к бензину главным образом используется свинец. В последнее время применение токсичных свинцовых присадок сокращается. В связи с ограничениями на использование этилированного бензина. Около четверти добываемого свинца расходуется на нужды связи, строительства, электронной и электротехнической промышленности, на изготовление боеприпасов, красителей (свинцовых белил, сурика и др.), хрусталя и свинцового стекла и керамических глазурей. Свинец применяется в антифрикционных сплавах, в качестве балластных грузов или гирь, в керамическом производстве, для изготовления типографских шрифтов. Из него делают трубы и контейнеры для радиоактивных материалов. Для защиты от ионизирующего излучения свинец является основным материалом. Повторному использованию подлежит большая часть свинца. Исключение составляют стеклянные и керамические изделия, химикаты и пигменты. Могут покрываться в значительной степени за счет переработки металлолома потребности в свинце.
Галенит (свинцовый блеск), представляющий собой сульфид свинца - главный рудный минерал свинца. Он часто содержит также примесь серебра, которое извлекается попутно. Образуя полиметаллические руды галенит обычно ассоциирует со сфалеритом - рудным минералом цинка и нередко с халькопиритом - рудным минералом меди.
В сорока восьми странах ведётся добыча свинца. В 1995г ведущие производители мировой добычи являются Австралия - 16% , Китай - 16%, США - 15%, Перу - 9% и Канада 8%. Добыча ведется в значительных объёмах также в Казахстане, России, Швеции, Мексике, ЮАР и Марокко. В США, в 1995г, основной производитель свинцовой руды - штат Миссури. Где в долине реки Миссисипи восемь рудников дают 89% общей добычи свинца в стране. Другие районы добычи - штаты Колорадо, Монтана и Айдахо. Запасы свинца на Аляске связаны с серебряными, цинковыми и медными рудами. В Канаде большая часть разрабатываемых месторождений свинца находится в провинции Британская Колумбия.
Свинец всегда ассоциирует с цинком в Австралии. Основные месторождения находятся - Брокен-Хилл (Новый Южный Уэльс) и Маунт-Айза (Квинсленд).
В Казахстане имеются крупные свинцово-цинковые месторождения. Это Рудный Алтай, Казахский мелкосопочник. Также имеются в Узбекистане, Таджикистане, Азербайджане. Основные месторождения свинца в России сосредоточены на Алтае, в Забайкалье, Якутии, Приморье, на Северном Кавказе и Енисее.
Цинк
Цинк известен с древности, синевато - белый металл. Он широко применяется для производства латуни и других сплавов. Также цинк применяется для цинкования - нанесения гальванических покрытий, предохраняющих от ржавления поверхности стальных и железных листов, труб, проводов, металлических сеток, фасонных соединительных деталей трубопроводов. Его соединения служат пигментами, люминофорами и т.д. Основной минерал цинковых руд является сфалерит (сульфид цинка). Он часто ассоциирует с галенитом или халькопиритом.
Канада занимает первое место в мире по добычи и запасам цинка. В 1995г это составило 16,5% мировой добычи, 1113 тыс. т. Значительные запасы цинка сосредоточены: в Китае - 13,5%, Австралии - 13%, США- 10%, Перу -10% и Ирландии около трёх процентов. В пятидесяти странах ведётся добыча цинка.
Цинк извлекается в России из медноколчеданных месторождений Урала. Также из полиметаллических месторождений в горах Южной Сибири и Приморья. Крупные запасы цинка сосредоточены в Рудном Алтае (Восточный Казахстан - Лениногорск и др.), на долю которого приходится более пятидесяти процентов добычи цинка в странах СНГ. Также в Азербайджане, Узбекистане (месторождение Алмалык) и Таджикистане добывают цинк. В США штат Теннеси занимает ведущее место по добычи цинка - 55%. За ним следуют штаты Нью-Йорк и Миссури. Другие значительные производители цинка являются Монтана, Колорадо, Айдахо и Аляска. Важнейшие цинковые рудники в Канаде находятся в Британской Колумбии, Квебеке, Онтарио, Манитобе и Северо-Западных Территориях.
Никель
Для получения никелевой стали используется около 64% всего производимого в мире никеля. Из никелевой стали станки, инструменты, броневые листы и плиты, посуду из нержавеющей стали и другие изделия. Шестнадцать процентов никеля расходуется на гальванические покрытия (никелирование) стали, латуни, меди и цинка. Девять процентов - на суперсплавы для турбин, авиационных креплений, турбокомпрессоров и т.п. Никель применяется при чеканке монет. Например, американская пятицентовая монета содержит двадцать пять процента никеля и семьдесят пять меди. В соединениях с серой и мышьяком никель присутствует в первичных рудах. Во вторичных месторождениях (корах выветривания, латеритах) образует рассеянную вкрапленность водных никелевых силикатов.
На долю России и Канады приходится половина мировой добычи никеля. Крупномасштабная добыча ведется также в Австралии, Новой Каледонии, Индонезии, ЮАР, в Китае, на Кубе, Доминиканской Республике и Колумбии.
Занимающей первое место по добыче никелевых руд (22% мировой добычи) в России, основная часть руды извлекается из медно-никелевых сульфидных месторождений района Норильска (Таймыр)и отчасти района Печенги (Кольский п-ов). Также на Урале разрабатывается силикатно-никелевое месторождение. Канада, прежде производившая восемьдесят процентов никеля в мире за счет одного крупнейшего медно-никелевого месторождения Садбери (пров.Онтарио). Ныне уступает России по объему добычи. Никелевые месторождения в Канаде также разрабатываются в Манитобе, Британской Колумбии и других районах. Месторождения никелевых руд в США отсутствуют. Никель извлекают в качестве побочного продукта на единственном заводе по рафинированию меди. Также вырабатывают из скрапа (металлолома).
Кобальт
Для промышленных и авиационных газотурбинных двигателей кобальт составляет основу сплавов исключительно высокой прочности (суперсплавы). Также для изготовления мощных постоянных магнитов. Оцениваются примерно в 10,3 млн. т. мировые запасы кобальта. Добывается большая часть в Конго (ДРК) и Замбии. Значительно меньше в Канаде, Австралии, России (на Урале), Казахстане, на Украине. Кобальт не производится, хотя его непромышленные запасы (1,4 млн. т) имеются в Миннесоте (0,9 млн. т), Айдахо, Калифорнии, Миссури, Монтане, на Аляске и Орегоне.
Олово
Для изготовления белой (луженой) жести используется олово. Эта жесть (сталь, покрытая тонкой пленкой олова) идеально подходит для хранения пищевых продуктов из-за нетоксичности. В США двадцать пять процентов олова расходуется на изготовление консервных банок. Есть ещё другие аспекты применения олова - припай, изготовление шпатлевок, бронзы, баббитов, оловянной фольги и других сплавов. Главный, до недавнего времени - единственный, рудный минерал олова - касситерит (оловянный камень). Он встречающийся главным образом в кварцевых жилах, связанных с гранитами. Также в аллювиальных россыпях.
На россыпные месторождения Юго-Восточной Азии приходится почти половина мировой добычи олова. Пояс протяженностью 1600 км и шириной до 190 км от о.Банка (Индонезия) до крайнего юго-востока Китая. Одним из крупнейших мировых производителей олова является Китай. В 1995 г составило 61 тыс. т. Далее идут Индонезия - 44 тыс. т, Малайзия -39 тыс. т, Боливия - 20 тыс. т, Бразилия - 15 тыс. т и Россия - 12 тыс. т.
Добыча ведется в значительных масштабах также в Австралии, Канаде, Конго (ДРК) и Великобритании.
Молибден
В производстве легированных сталей для станкостроения, нефтегазовой, химической и электротехнической промышленности и транспортного машиностроения применяется молибден. Он также применяется для производства броневых плит и бронебойных снарядов.
Молибденит (сульфид молибдена) главный рудный минерал молибдена. Он
мягкий черного цвета с ярким металлическим блеском. Этот минерал часто ассоциирует с сульфидами меди (халькопирит и др.) или вольфрамитом, реже - касситеритом.
По выпуску молибдена занимают США, занимает первое место в мире. Добыча в 1995г выросла до 59 тыс. т (1992 - 49 тыс. т). В Колорадо (на крупнейшем в мире руднике Хендерсон) и Айдахо добывают первичный молибден. Молибден в качестве побочного извлекают продукта в Аризоне, Монтане, Калифорнии, и Юте. По добыче делят второе место Чили и Китай - по 18 тыс. т. На третьем месте Канада - 11 тыс.т. На эти три страны приходится восемьдесят восемь процентов мирового производства молибдена. В Забайкалье, Кузнецком Алатау и на Северном Кавказе добываются в России молибденовые руды. Небольшие месторождения медно-молибденовые имеются в Армении и Казахстане.
Вольфрам
В состав сверхтвердых износостойких инструментальных сплавов, в основном в форме карбида входит вольфрам. В нитях накаливания электроламп он используется. Вольфрамит и шеелит - главные рудные металлы. В Китае сосредоточено сорок два процента мировых запасов вольфрама (в основном вольфрамит). Россия занимает второе место по производству вольфрама (в форме шеелита). В 1995г составило 4,4 тыс. т. На Кавказе, в Забайкалье и на Чукотке находятся основные месторождения. В Канаде, США, Германии, Турции, Казахстане, Узбекистане, Таджикистане. В США имеются крупные месторождения. Также действует один вольфрамовый рудник в Калифорнии.
Висмут
Для производства легкоплавких сплавов используется висмут. В ядерных реакторах жидкий висмут служит теплоносителем. В медицине, оптике, электротехнике, текстильной и других отраслях промышленности применяются соединения висмута. В основном попутно при выплавке свинца получают висмут.
Минералы висмута являются сульфид висмутин, самородный висмут, висмутовые сульфосоли. Они присутствуют в рудах меди, молибдена, серебра, никеля и кобальта, в некоторых месторождениях урана. Непосредственно из висмутовой руды добывают висмут только в Боливии. Мировые лидеры в 1995г по производству висмута являются Перу - 1000 т, Мексика - 900 т, Китай - 700 т, Япония - 175 т, Канада - 126 т. Значительные запасы висмутовой руды обнаружены в Таджикистане и Узбекистане. В значительных количествах висмут извлекают из полиметаллических руд в Австралии. Висмут в США получают только на одном заводе по рафинированию свинца в Омахе штат Небраска.
Сурьма
Сурьма блестящий серебристый хрупкий металл. Сурьма используется в полупроводниках, в химической промышленности, при изготовлении керамики и стекла. Она применяется в качестве отвердителя свинца в автомобильных аккумуляторах. Основная область применения сурьмы - антипирены (антивоспламенители) - составы (преимущественно в форме оксида Sb2O3), понижающие горючесть древесины, тканей и других материалов.
Антимонит (стибнит), сульфид сурьмы главный рудный минерал очень часто ассоциирующий с киноварью (сульфидом ртути), иногда с вольфрамитом (ферберитом).
Мировые запасы сурьмы, оцениваемые в шесть миллионов тон. Они сосредоточены главным образом в Китае (52% мировых запасов). Ттакже в Боливии, Киргизии и Таиланде (по 4,5%), ЮАР и Мексике Залежи сурьмы в США встречаются в Айдахо, Неваде, Монтане и на Аляске. Промышленные месторождения сурьмы в России известны в Республике Саха (Якутия), Красноярском крае и Забайкалье.
Ртуть
Единственный металл и минерал жидкий при обычной температуре. Он затвердевает при температуре 38,9 C. Термометры, барометры, манометры и другие приборы в которых используется ртуть. Она используют в электротехнической аппаратуре - ртутных газоразрядных источниках света: люминесцентных светильниках, ртутных лампах. Также для изготовления красителей, в стоматологии и прочее. Киноварь, сульфид ртути ярко-красного цвета, единственный рудный минерал ртути. После ее окислительного обжига в дистилляционной установке происходит конденсация паров ртути. Очень токсичны ртуть и особенно ее пары. Гидрометаллургический способ, менее вредный, применяется для получения ртути. Киноварь переводится в раствор сульфида натрия, после чего ртуть восстанавливается до металла алюминием.
Мировое производство ртути составило 3049 т в 1995г. Выявленные ресурсы ртути оценивались в 675 тыс. т. Главным образом - в Испании, Италии, Югославии, Киргизии, на Украине и в России. Крупнейший производитель ртути это Испания -1497 т. Далее Китай -550 т, Алжир -290 т и Мексика - 280 т. Получения ртути главный источник служит месторождение Альмаден на юге Испании. Оно известное уже почти две тысячи лет. Некоторое количество ртути извлекают в качестве побочного продукта при добыче золота в Юте и Неваде. В США киноварь добывается на одном руднике в Неваде. Небольшие месторождения на Чукотке, Камчатке и Алтае имеются в России. Издавна разрабатываются месторождения Хайдаркан и Чаувай в Киргизии.
Источник информации: www.grandresurs.ru
3. Руды цветных металлов
Руды цветных металлов делятся на две основные группы: легкие алюминий, магний и тяжелые медь, цинк, свинец, олово. Среди легких цветных металлов по объемам производства и потребления резко преобладает алюминий.
Алюминий - руда алюминия были открыт в 1865 г. В 1886 году был изобретен способ получения алюминия путем электролиза криолита глиноземных расплавов. Алюминий благодаря своей легкости плотность 2,7 г/см3, высокой электропроводности, большой коррозионной устойчивости и достаточной механической прочности особенно в сплавах с Cu, Si, Mg, Mn, Zn, Ni и другими металлами нашел применение в авиационной его называют крылатым металлом, автомобильной и электротехнической отраслях промышленности, на транспорте, в строительстве, а также при изготовлении упаковочных материалов. Некоторые сорта бокситов используют для производства абразивов и огнеупоров.
В эндогенных условиях алюминий концентрируется в щелочных нефелин и лейцит содержащих породах и анортозитах. Он накапливается также при процессах алунитизации, связанных с гидротермальной переработкой кислых вулканических образований.
В экзогенных условиях алюминий в форме коллоидных соединений мигрирует и осаждается в прибрежной зоне водоемов.
Алюминий входит в состав около 250 минералов, но промышленное значение из них в настоящее время имеют бемит и диаспор AlO(OH), гиббсит гидраргиллит Al(OH)3, нефелин Na34, лейцит K и алунит KAl3(OH)62. Перспективны для извлечения алюминия кианит, силлиманит, андалузит и каолинит.
Бокситы - важнейшая алюминиевая руда. Это горная порода, состоящая из гидроксилов алюминия, оксидов и гидроксидов железа, глинистых минералов и кварца. В промышленных бокситах содержание Al2O3 больше 28%, соотношение Al2O3SiO2 не меньше 2,6, содержание железа должно быть меньше 7,5%. Все бокситовые месторождения относятся к экзогенным образованиям.
Бокситы характеризуются высоким содержанием глинозема 51-62%, низким содержанием кремнезема 1-2%, оксидов железа 2-6%.
Магний - один из самых распространенных металлов в земной коре. Он входит в состав многих минералов: карбонатов, силикатов и др.
К числу важнейших из таких минералов относятся, в частности, углекислые карбонатные породы, образующие огромные массивы на суше и даже целые горные хребты - магнезит MgCO3 и доломит MgCO3ћCaCO3. Под слоями различных наносных пород совместно с залежами каменной соли известны колоссальные залежи и другого легкорастворимого магнийсодержащего минерала - карналлита MgCl2ћKClћ6H2O. На поверхности Земли магний легко образует водные силикаты тальк, асбест, примером которых может служить серпентин 3MgOћ2SiO2ћ2H2O. Однако природные соединения магния широко встречаются и в растворенном виде. Кроме различных минералов и горных пород, 0,13% магния в виде MgCl2 постоянно содержатся в водах океана и в соленых озерах и источниках. Металлический магний был впервые получен в 1828 г. Основной способ получения магния - электролиз расплавленного карналлита или MgCl2. Металлический магний имеет важное значение для народного хозяйства. Он используется при изготовлении сверхлегких сплавов для авиационной и ракетной техники, как легирующий компонент в алюминиевых сплавах, как восстановитель при магния термическом получении металлов титана, циркония, в производстве высокопрочного “магниевого” чугуна с включенным графитом.
Медь - обладает комплексом замечательных свойств - высокой электропроводностью, химической устойчивостью, пластичностью, способностью образовывать сплавы с различными металлами. Наиболее широко применяются сплавы меди с оловом бронза и цинком латунь, с никелем мельхиор и алюминием алюминиевые бронзы. Сплавы используются в электротехнике, средствах связи, транспорте, машиностроении, пищевой и химической отраслях промышленности. По объему производства и потребления медь занимает третье место после железа и алюминия.
Медь извлекается из сульфидных руд до 80%. Остальная добыча приходится на карбонаты, оксиды, силикаты и самородную медь. Минимальное промышленное содержание - 1%, при больших запасах комплексных руд допускается как приемлемое для промышленной отработки содержание 0,5%.
Месторождения меди весьма разнообразны. Среди промышленных месторождений выделяют: магматические, карбонатитовые, скарновые, гидротермальные плутоногенные медно порфировые, колчеданные, стратиформные медистые песчаники и сланцы.
Медные руды образуют зону протяженностью свыше 3 км. На месторождении насчитывается около 200 рудных тел, большая часть их сложена медно сульфидными, титаномагнетитовыми и апатитовыми рудами. Главные минералы - борнит, халькопирит, немного халькозина, ванадийсодержащий титаномагнетит, апатит. Медно сульфидное соединение имеет вкрапленный характер. Среднее содержание Cu 0,65%. Главным промышленным компонентом является медь, существенное значение имеют Fe, V, Ti и P. Отмечены примеси Au, Ag, Pd, Pt, Se и Te.
Свинец и цинк известен с древнейших времен. В Месопотамии и Египте он использовался за 6-7 тысяч лет до н. э. В настоящее время большая часть свинца используется для изготовления аккумуляторных батарей (63%), остальное применяется в производстве красителей и химикатов, оболочек кабеля, сплавов, боеприпасов и прочих изделий. Цинк применяется в производстве оцинкованной стали (47%), латуни, бронзы и других сплавов (19%), литья под давлением (14%) и прочей продукции.
Оба элемента характеризуются отчетливо выраженными халькофильными свойствами. Они выносятся гидротермальными растворами в виде комплексных соединений и осаждаются в форме сульфидов при температуре ниже 3000C.
Главные минералы свинца - галенит PbS, обычно содержит примеси Ag, Bi, Sb, джемсонит Pb4FeSb6S14, буланжерит Pb5Sb4S11; в зоне окисления церуссит PbCO3 и англезит PbSO4. Основные минералы цинка - сфалерит ZnS, содержащий примеси Cd, In, Ga, Ge; в зоне окисления смитсонит ZnCO3 и каламин Zn4 (OH)2 H2O.
Главные промышленные минералы свинцово-цинковых руд - галенит и сфалерит.
Простые по составу свинцово-цинковые руды. Полиметаллические руды являются комплексными. Помимо двух главных металлов в том или ином количестве могут присутствовать Cu, Sb, Bi, Sn. Попутные компоненты руд Cd, Au, Ag, Se, Te, Ge, Ga, Ta, In. В полиметаллических рудах сосредоточено более 80% мировых запасов Cd, около 50% Tl, 25-30% Ge, 20-25 Se, Te, In, 15-20% Ga и Bi. Эти руды дают 50% мировой продукции Ag. Свинцово-цинковые руды относятся к богатым при содержании Pb более 4% или Pb и Zn более 7%. Бедные руды характеризуются содержанием Pb 1,2-2% или суммы Pb и Zn не ниже 4%.
Свинец и цинк извлекают в основном из комплексных руд, содержащих Cu, Au, Ag и другие металлы. Среди промышленных месторождений Pb и Zn выделяются: скарновые, плутоногенные гидротермальные, колчеданные, стратиформные. Свинцово - цинковые месторождения связаны с вулканоплутоническими ассоциациями. Рудные тела ассоциируют с известковыми скарнами, они располагаются на удалении от контактов с интрузиями, характеризуются сложной морфологией. Состав скарнов определяется преобладанием геденбергита, в меньших количествах присутствуют гранат, волластонит. Руды обычно богатые сплошные и вкрапленные. Содержание Pb 6-12%, Zn 6-14%, Ag 30-300 г/т. Соотношения Pb и Zn близко 1:1. Типичные элементы-примеси Cd, Sn, Cu, In, Bi, Ag, Sb.
Олово - один из первых металлов, освоенных человеком.
Химическая устойчивость Sn, нетоксичность его солей и сплавов обусловили широкое применение его в виде белой жести в консервной отрасли промышленности 32% добычи. Кроме того, олово используется для получения бронз, латуни, баббитов 22%, припоев 29%, типографских шрифтов и химической промышленности 15%, в производстве красителей, в стекольной и текстильной отраслях промышленности. Олово - подвижный элемент, выносится из магматического очага гидротермальными растворами. В экзогенных условиях касситерит устойчив и образует россыпи. Всего известно 20 минералов олова, из них промышленное значение имеет касситерит SnO2, в меньшей степени используется станин Cu2FeSnS4 и некоторые другие более редкие минералы.
Богатые руды коренных месторождений содержат более 1% олова, рядовые - 0,4%, бедные - 0,1-0,4%. Россыпи разрабатываются при содержании касситерита 100-200 г/м3, иногда оно может достигать кг/м3 породы.
Олово извлекают из оловянных и комплексных олово вольфрамовых, олово серебряных и олово полиметаллических руд.
Список использованной литературы
1. Авдонин В.В. Месторождения металлических полезных ископаемых 1999г.
2. Смирнов В.И. Курс рудных месторождений 2-е изд. 1986г.
3. Еремин Н.И. Неметаллические полезные ископаемые 2004г.
4. Романович И.Ф. Месторождения полезных ископаемых 1986г.
5. Алексеенко В. А. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых 1989г.
6. Колотов Б.А.Основы поисков рудных месторождений 1983г
Россия располагает крупными запасами руд цветных металлов. Отличительной их особенностью является многокомпонентность и чрезвычайно низкий процент содержания в них металла. Поэтому руды почти всех цветных металлов подвергаются обогащению. По запасам руд цветных металлов Россия занимает ведущее место в мире. Ценность запасов руд цветных и редких металлов составляет 1,8 трлн. долл. США. Основные запасы размещаются на территории Урала, Западной и Восточной Сибири, Дальнего Востока и других регионов страны.
Месторождения медных руд . По разведанным запасам медных руд Россия занимает 3-е место в мире и уступает США и Чили. Медные ресурсы разведаны в 120 месторождениях. Медь является важнейшим цветным металлом. Она отличается малым содержанием металла в руде (1-2%) и залегает часто в сочетании с цинком, свинцом, золотом, серебром. Крупные месторождения железных руд разведаны в Восточной Сибири, на Урале и Северном Кавказе.
На Урале наиболее крупные месторождения - Деггярское, Красноуральское, Кировоградское, Ревдинское - расположены в Свердловской области. В Челябинской области находится Карабашское месторождение, в Оренбургской - Гайское, Блявинское.
В Республике Башкортостан наиболее богатыми месторождениями являются Сибай, Учалинское. На Северном Кавказе - Урупское и Худесское в Ставропольском крае.
Месторождения имеются в Западной Сибири, на Алтае. Самые крупные запасы медных руд сосредоточены в Восточной Сибири в комплексных медно-никелевых рудах Норильского, Октябрьского и Талнахского (Красноярский край) и медистых песчаных рудах Удоканского (Забайкальский край) месторождений. Удоканское месторождение является самым крупным месторождением медных руд в России (запасы на 1,2 млрд.т.). Запасы медно-никелевых руд имеются на Севере, в Мурманской области.
Месторождения полиметаллических руд. Полиметаллические свинцово-цинковые руды России сосредоточены в Восточной Сибири - Нерчинская группа (в Забайкалье), Западной Сибири - Салаирская группа (Алтайский край), Горевское месторождение в Красноярском крае, на Дальнем Востоке - Тетюхинская группа (Приморский край).
Месторождения никеля и кобальта. Главные месторождения руд никеля размещены на территории Мурманской области (Каула), Оренбургской (Буруктальское) и Челябинской (Черемшанское) областей, Красноярского края (Норильское, Талнахское).
Основная масса производимого в стране кобальта получается переработкой комплексных руд.
Месторождения олова. Главный район размещения месторождений олова - Дальний Восток. Наиболее крупные месторождения расположены в районах хребтов Малый Хинган и Сихотэ-Алинь, Южном Приморье и бассейне р. Яна.
Месторождения легких металлов. Из легких металлов в промышленности важную роль играют алюминий и магний. Ведущая роль в промышленном производстве принадлежит алюминию , сплавы которого находят широкое применение в авиационной и космической промышленности. Магний широко используется в пиротехнике, фотоделе, в авиационной и атомной промышленности, а также в черной и цветной металлургии. Для получения алюминия используют три основных вида исходного сырья - бокситы, нефелины и алуниты.
Бокситы представляют собой осадочную породу, которая содержит глинозем, кремний и закись железа. Содержание глинозема в бокситах колеблется в пределах 40-70%. Месторождения бокситов расположены на Урале (в Свердловской области, - Северо-Уральское, в Челябинской области - Южно-Уральское), на Северо-Западе (в Ленинградской области - Тихвинское), на Севере (в Архангельской области - Северо-Онежское), а также в Восточной Сибири (в Красноярском крае и Республике Бурятия).
Нефелины встречаются во многих районах страны. Крупнейшим месторождением, находящимся в Мурманской области, является Хибинское апатитонефелиновое (запасы - 60 млн т), в Западной Сибири (Кемеровская область) - Кия-Шалтырское месторождение), в ряде районов Восточной Сибири - месторождения в Иркутской области и Республике Бурятия.
Залежи магниевых руд (магнита) осваиваются на Урале (Сатка) и в Восточных Саянах.
Месторождения благородных металлов и алмазов. К благородным металлам относятся золото, серебро, платина, палладий, иридий, осмий и рутений. Российская Федерация является одним из крупнейших производителей драгоценных металлов и драгоценных камней. Страна занимает пятое место в мире по добыче золота, на ее территории насчитывается около 1,5 тыс. месторождений золота, а па долю приходится 6-7% объема мировой добычи. Основные месторождения золота встречаются в коренных породах в виде кварцево-золотоносных жил и в россыпях. Они расположены на Урале, в Восточной Сибири (Красноярском крае и Иркутской области), на Дальнем Востоке (в Республике Саха (Якутия) и Магаданской области), а также в Западной Сибири и на Севере страны. Многие месторождения помимо золота содержат серебро, висмут, мышьяк, сурьму и другие элементы.
Российская Федерация занимает второе место в мире (после ЮАР) по производству металлов платиновой группы. Месторождения платиновых руд расположены в Норильском рудном районе в Восточной Сибири, Камчатском и Хабаровском краях, Республике Саха (Якутия), на Кольском полуострове (Мончегорское месторождение), а также на Урале.
Россия располагает крупными месторождениями алмазов. На долю России приходится более 50% мировых запасов алмазов. Их запасы оцениваются в 200 млн карат (карат - единица массы, применяемая при взвешивании драгоценных камней). Наша страна занимает второе место в мире по их добыче после ЮАР. На долю России приходится 20-25% объема мировой добычи. В недрах Якутии содержится 83% разведанных запасов и 38% прогнозных ресурсов запасов России.
Крупные месторождения алмазов сосредоточены в Республике Саха (Якутия) в средней части бассейна рек Лены и Вилюя. По верхнему течению реки Алдан и в бассейне реки Вишера в Пермском крае. Наибольшее промышленное значение имеют кимберлитовые трубки "Мир", "Айхал", "Удачная", расположенные в среднем течении реки Вилюй. Крупные месторождения алмазов разведаны также в Архангельской области, в 100 км севернее Архангельска. Алмазоносные районы разведаны в Ленинградской области и Республике Карелия.
