ЦВЕТНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ

Цветная металлургия, одна из составных частей тяжелой промышленности, специализируется на добыче, обогащении, металлургическом переделе руд цветных, благородных и редких металлов, а также на добыче алмазов. В ее состав входят отрасли медная, свинцово-цинковая, никель-кобальтовая, алюминиевая, титаномагниевая, вольфрамомолибденовая, благородных металлов, твердых сплавов, редких металлов и др.

Российская Федерация обладает мощной цветной металлургией, главная отличительная черта которой - развитие на основе использования собственных больших и разнообразных ресурсов. Обеспеченность подотраслей цветной металлургии сырьем: по бокситам - более 100 лет, меди - 85, свинцу и цинку - около 100, олову - 55, никелю -70, вольфраму - 58, молибдену - около 130 лет (табл. 3.2).

Доля отрасли в общем объеме производства России в 1995 г. составила 7,9%, а в мировом производстве цветных металлов — 9%, в том числе по алюминию — 14% (США — 17%), никелю — 23% (Япония — 14%, Канада - 13%). Падение промышленного производства в цветной металлургии во всем мире с 1990 по 1996 гг. достигло 19%, в то время как по России в целом — 54%; 34% производства отрасли обеспечивает алюминиевая промышленность и 25% — никель-кобальтовая.

В России производится свыше 70 разнообразных металлов и элементов. Цветная металлургия России — это 47 горнодобывающих предприятий, из которых 22 относятся к алюминиевой промышленности.

Таблица 3.2

Доля экономических районов Российской Федерации в производстве продукции черной и цветной металлургии, 1995 г. (в %)

Цветная металлургия вследствие своей экспортной направленности за последние годы испытала меньшее падение производства, чем отрасли, работающие на внутренний рынок. Здесь более высокая по сравнению с другими отраслями тяжелой промышленности заработная плата. Но себестоимость продукции в значительной степени зависит от изменения тарифов на электроэнергию, так как производство отличается высокой энергоемкостью.

Цветная металлургия имеет свою специфику.

1. Отрасль отличается очень высокой концентрацией производства. Предприятия-монополисты составляют 12% от общего числа предприятий. В 1994 г. три крупнейших завода давали 1/3 общего объема продукции отрасли, а восемь крупнейших — 50%. Возглавляет этот список АО «Норильский никель», который выпускает свыше 40% металлов платиновой группы, перерабатывает свыше 70% российской меди и контролирует около 35% мировых запасов никеля.

2. Это экологически вредное производство. По степени загрязнения атмосферы, водных источников и почвы цветная металлургия превосходит все другие отрасли, имеющие в составе горнодобывающую промышленность. Очень тяжелая экологическая ситуация сложилась в Норильске, на Кольском полуострове, на территории Карабашского медеплавильного комбината на Южном Урале.

3. На предприятиях цветной металлургии самые большие расходы, связанные с потреблением топлива и транспортными перевозками. Причем за последние годы из-за роста цен на ресурсы и транспорт, жесткой валютной политики государства, огромных налогов доля расходов на топливо и энергию увеличилась с 16 до 40%, а доля транспортных расходов возросла с 6 до 20%.

В связи с разнообразием используемого сырья и широким применением цветных металлов в современной промышленности цветная металлургия характеризуется сложной структурой. Технологический процесс получения металла из руды делится на добычу и обогащение исходного сырья, металлургический передел и обработку цветных металлов. Своеобразие ресурсной базы заключается в крайне низком содержании извлекаемого металла в исходной руде. Например, медь в рудах составляет 1 — 5%, свинцово-цинковые руды содержат свинца 1,6 - 5,5%, цинка - 4 - 6%, меди - до 1 %. Поэтому отрасль очень чутко реагирует на достижения научно-технического прогресса, позволяющие производить высокотранспортабельные обогащенные концентраты с содержанием металла 35 — 70%. И только в таком виде руды цветных металлов поступают в металлургический передел.

В связи с тем, что в цветной металлургии приходится извлекать намного больше, чем в черной металлургии, горных пород на единицу готовой продукции, и из-за значительной фондоемкости процесса добычи и обогащения, осуществляемого в районах добычи, существенное значение придается открытому способу разработок месторождений руд цветных металлов (более 2/3 всех месторождений). Получение дорогостоящих концентратов руд цветных металлов дает возможность транспортировать их на большие расстояния и тем самым территориально разобщить процессы добычи, обогащения и непосредственно металлургический передел.

Особенность технологического процесса получения цветных металлов состоит в том, что металлургический передел — энергоемкий процесс, требующий иногда до десятков тысяч киловатт-часов на 1 т готовой продукции, поэтому он размещается в районах дешевого сырья и топлива, что также становится одной из причин территориального разрыва стадий производства.

Руды цветных металлов обладают многокомпонентным составом. Например, полиметаллические руды кроме свинца и цинка содержат медь, кадмий, селен, висмут, золото, серебро и др. Причем многие «спутники» по ценности значительно превосходят основные компоненты и иногда не образуют самостоятельных месторождений. Следовательно, в цветной металлургии велико значение комплексного использования сырья и производственного внутриотраслевого комбинирования.

Большинство месторождений руд цветных металлов отличается сложными горно-геологическими условиями разработки, суровыми природно-географическими условиями районов расположения. Качество руд (кроме медных и никелевых) характеризуется более низкими показателями по сравнению с зарубежными аналогами. Согласно данным Мингеологии и Роскомнедр, в России экономически нецелесообразно разрабатывать от 30 до 70% разведанных запасов.

В 90-е гг. состояние сырьевой базы цветной металлургии резко ухудшилось по следующим причинам:

1) выбывающие мощности по добыче руды не компенсируются вводом новых;

2) длительность эксплуатации многих крупных месторождений привела к истощению запасов руд;

3) объемы геологоразведочных работ уменьшились в 6 раз;

4) объем добычи руд цветных металлов снизился с 80 до 50 млн. т. Комплексное использование сырья и утилизация промышленных

отходов приводят к возникновению вокруг предприятий цветной металлургии целых комплексов: при производстве свинца и цинка выделяется сернистный газ, используемый для выпуска минеральных удобрений (цветная металлургия и основная химия), при переработке нефелинов получают соду, поташ, цемент в качестве готовой продукции (цветная металлургия, основная химия и промышленность строительных материалов).

Отличительной особенностью процессов добычи и обогащения руд, а также выплавки некоторых металлов является их водоемкость (15 — 20 куб. м на 1 т медно-никелевых руд и т. п.). Поэтому предприятия цветной металлургии должны быть обеспечены достаточно надежными источниками водоснабжения. Основные факторы размещения цветной металлургии (топливо-, материале- и водоемкость) по-разному воздействуют на территориальную организацию отраслей и даже стадий внутри одного технологического процесса.

Алюминиевая промышленностьвыпускает легкий цветной металл. В качестве сырья она использует бокситы, месторождения которых находятся на Северо-Западе (Бокситогорск), Севере (пока еще слабо освоенные крупнейшие месторождения Среднего Тимана в Республике Коми), Урале (Северо-Уральское, Каменск-Уральское), в Восточной Сибири (Нижне-Ангарское), а также нефелины, месторождения которых расположены на Севере (Хибинское), в Западной Сибири (Кия-Шалтырское). Ежегодно для алюминиевой промышленности поставляется по импорту 3 млн. т глинозема из бокситов, что свидетельствует о дефиците высококачественного алюминиевого сырья. В то же время в России есть огромные запасы нефелинов, но производство из них глинозема связано с большими затратами энергоресурсов.

Технологический процесс получения алюминия состоит из следующих основных стадий: добыча и обогащение сырья, производство полупродукта глинозема, выпуск металлического алюминия. На каждую из стадий технологического процесса оказывают влияние различные факторы размещения. Добыча и обогащение сырья, а также производство глинозема как материалоемкие процессы тяготеют к источникам сырья. При изготовлении металлического алюминия расходуется большое количество электроэнергии, поэтому его производство тяготеет к источникам массовой и дешевой энергии, среди которых первостепенную роль играют мощные ГЭС.

Производство глинозема и получение металлического алюминия территориально могут совпадать (Волхов, Краснотурьинск). Большую часть глинозема производят в европейской части страны: в Бокситогорске — на основе тихвинских бокситов, в Волхове и Пикалеве — на Хибинских нефелинах, в Краснотурьинске и Каменск-Уральском используют северо-уральские бокситы. В 1995 г. введены новые мощности по добыче бокситов в АО «Севуралбокситруда» в Свердловской области. В восточных районах производство глинозема представлено в Ачинске на основе кия-шалтырских нефелинов.

Производство металлического алюминия сосредоточено вблизи мощных ГЭС либо крупных энергетических установок на дешевом топливе (Волгоград, Волхов, Кандалакша, Надвойцы, Братск, дающий 6% мирового производства алюминия, Иркутск, Шелехов, Красноярск), так как транспортировать глинозем намного дешевле, чем передавать электроэнергию или топливо в районы производства дешевого глинозема. В Сибири формируются новые центры алюминиевой промышленности в Ачинско-Красноярском регионе.

Медная промышленность — одна из старейших отраслей цветной металлургии в нашей стране. Ее развитие началось еще в XVIII в. на Урале. Медь долгое время оставалась одним из самых потребляемых цветных металлов. Современная технология медной промышленности основывается на трех стадиях: добыча и обогащение руд, выплавка черновой меди, выплавка рафинированной меди. Медная промышленность из-за низкого содержания металла в руде сохранилась в основном в районах добычи, т. е. в Уральском экономическом районе. Здесь разрабатываются руды Гайского и Блявинского (Оренбургская область), Красноуральского и Ревдинского (Свердловская область), Сибайского, Подольского и Юбилейного (Республика Башкортостан) месторождений. Сырьем для медной промышленности могут служить также медно-никелевые и полиметаллические руды. На Урале металлургический передел значительно превосходит добычу и обогащение. Поскольку своих ресурсов не хватает, здесь используют привозные концентраты (из Казахстана, с Кольского полуострова) с содержанием металла 30 — 40%. Здесь существует около 10 медеплавильных и рафинирующих заводов. Черновая медь производится на Красноуральском, Кировоградском, Среднеуральском, Медногорском и других предприятиях. Рафинирование меди происходит на специализированных Верхнепышминском и Кыштымском заводах.

В других районах страны также существуют предприятия по производству меди: в Северном районе (Мончегорск), в Восточной Сибири (Норильский комбинат — медно-никелевые руды Норильского, Талнахского, Октябрьского месторождений, полиметаллические — Нерчинского и др.). На севере Читинской области завершена разведка и ведется подготовка к началу промышленного освоения третьего в мире по разведанным запасам Удоканского месторождения медных руд (свыше 1,2 млрд. т руды). Ряд предприятий по рафинированию и прокату меди возник вне районов получения черновой меди (Москва), здесь огромное значение приобрело вторичное использование меди (медного лома).

Свинцово-цинковая промышленность базируется на использовании разных по составу полиметаллических руд. Особенность их переработки заключается в добыче, обогащении, выделении рудных минералов, получении разными методами металлов, рафинировании. Свинец и цинк широко применяются в различных сферах человеческой деятельности. Цинк, обладая антикоррозионными свойствами, используется для оцинкования железного листа, телеграфных проводов, труб различного назначения, входит в состав некоторых фармацевтических препаратов. Свинец необходим для изготовления кислотоупорной аппаратуры, различных труб и сосудов для химической промышленности и т. п., кроме того, свинец хорошо поглощает рентгеновские и ядерные излучения.

Территориальная организация свинцово-цинковой промышленности отличается от медной тем, что не всегда и не везде свинец и цинк в чистом виде получают одновременно, т. е. для отрасли характерен территориальный разрыв отдельных стадий технологического процесса. Это становится возможным при получении концентратов руд с содержанием металла 60 — 70%, что делает выгодным их транспортировку на большие расстояния. Для получения металлического свинца требуется относительно небольшое количество топлива по сравнению с цинковым переделом. Однако в целом свинцово-цинковая промышленность тяготеет к месторождениям полиметаллических руд, которые находятся на Северном Кавказе (Садон), в Западной Сибири (Салаир), Восточной Сибири (Нерчинский Завод, Хапчеранга, Горевское), на Дальнем Востоке (Дальнегорск). На Урале цинк содержится в медных рудах. Полный металлургический передел представлен во Владикавказе (Северный Кавказ), в Челябинске осуществляется производство металлического цинка из привозных концентратов, а в Среднеуральске выпускаются цинковые концентраты; в Белово (Западная Сибирь) получают свинцовый концентрат и выплавляют цинк, в Нерчинске (Восточная Сибирь) производят свинцовые и цинковые концентраты. Дефицит потребляемого в России свинца покрывается поставками из Казахстана.

Никель-кобальтовая промышленность тесно связана с источниками сырья из-за низкого содержания металлов в рудах (0,3% никеля и 0,2% кобальта в сульфидных рудах), сложности их переработки, большого расхода топлива, многостадийное™ процесса и необходимости комплексного использования сырья. На территории Российской Федерации разрабатываются руды двух типов: сульфидные медно-никелевые — Мончегорск, Печенга-Никель (Кольский полуостров), Талнахское месторождение (Норильск); окисленные никелевые руды — Режское, Уфалейское, Орское (Урал).

Крупнейшие предприятия этой отрасли — Норильский комбинат полного цикла, производящий никель, кобальт, медь, редкие металлы, заводы в Никеле и Заполярном, добывающие и обогащающие руду, комбинат «Североникель» (Мончегорск), выпускающий никель, кобальт, платину, медь.

Титано-магниевая промышленность — относительно новая отрасль цветной металлургии. Магниевое сырье широко распространено на Урале, Кольском полуострове, в Западной Сибири. Получение титана и магния отличается большой электроемкостью. Если заводы по производству магния первоначально возникли у источников сырья (Березниковский и Соликамский заводы на Урале), то предприятия по производству титана строились в местах дешевой энергии, они работают на привозном сырье и концентратах. В перспективе в составе Тимано-Печорского ТПК намечено создать титаномагниевую промышленность.

Оловянная промышленность отличается территориальной разобщенностью стадий технологического процесса. Металлургический передел не связан с месторождениями руды, а ориентируется на районы потребления или размещается по пути следования концентратов (Новосибирск, Урал). Месторождения руд представлены в Читинской области (Шерловая Гора), но особенно широко они распространены на территории Дальнего Востока (Эсе-Хайя, Певек, Кавалерово, Солнечное, Кульдур, Депутатское, Ягодное, особенно крупные — Правоурминское и Соболиное в Хабаровском крае, Одинокое — в Якутии и др.). Здесь производят высокотранспортабельные концентраты и отправляют их к местам производства металлического олова. Однако в первой половине 90-х гг. закрылись или прекратили производство семь из одиннадцати горнодобывающих предприятий оловянных концентратов, а остальные (кроме Солнечного в Хабаровском крае, на котором в 1995 г. введены новые мощности) резко снизили объем производства. Выпуск олова в 1994 г. снизился вдвое по сравнению с 1990 г.

Цветные металлы и их сплавы обрабатываются в районах потребления. Здесь же происходит и переработка вторичного сырья.

К числу регионов с наиболее благополучным положением цветной металлургии относятся Красноярский край, Челябинская область, где объем производства цветных металлов (особенно меди, цинка и никеля) увеличился на 13%, и Мурманская область (рост на 7%), где на цветную металлургию приходится около 2/5 промышленной продукции.