цветная металлургия

[non-ferrous metallurgy (science), non-ferrous metals industry (industry)] — отрасль тяжелой промышленности, включающая добычу и обогащение руд, производство и обработку цветных металлов и их сплавов. Структурно ЦМ включает 16 подотраслей: алюминиевую, никель-кобальтовую, медную, свинцово-цинковую, оловянную, редкометалльную, вольфрамо-молибденовую, титано-магниевую, сурьмяную, плавикошпатовую, электродную, твердосплавную, по обработке цветных металлов, специальную, полупроводниковую и вторичную металлургию. ЦМ России объединяет около 130 предприятий, производящих цветную металлопродукцию (без учета предприятий по заготовке и переработке лома и отходов цветных металлов) и потребляет (1998 г.) около 6 % топлива и 16 % электроэнергии, потребляемой в России. Примерно 4 % грузов, перевозимых в стране железно-доророжным транспортом, обеспечивают нужды ЦМ; в ней занято более 515 тыс. человек. Помимо производства цветных металлов и изделий из них на предприятиях ЦМ производят также кальцинированную соду, поташ, цемент, серную кислоту, минеральные удобрения и другие виды попутной продукции. ЦМ в значительной степени определяет жизнеспособность экономики России, так как производит около 80 % номенклатуры всех конструкционных и функциональных материалов, без которых невозможны существенный, и технический прогресс машиностроения, химии, атомной энергетики, оборонного комплекса, строительства, ряда новых и новейших отраслей, специальных сфер потребления.
В середине XIX в. Россия занимала 1-е место в мире по добыче золота и платины, 3-4-е место по производству ртути. В 1913г. выпуск цветных металлов составил, тыс. т: меди — 17, цинка-2,9, свинца — 1,5. В 1916-1917 гг. начался выпуск вольфрамовых концентратов. Однако в годы 1-й мировой (1914 — 1918 гг.) и гражданской (1918-1920 гг.) войн предприятия ЦМ были полностью разрушены. К 1928 г. были восстановлены и частично реконструированы медные и свинцово-цинковые рудники и заводы, золотые прииски. В 1929 — 1940 гг. на новых предприятиях было организовано промышленное производство алюминия, никеля, магния, вольфрамовых и молибденовых концентратов, твердых сплавов и электродной продукции. Во время Великой Отечественной войны (1941-1945 гг.) ЦМ СССР практически обеспечивала нужды военной промышленности. Особое развитие в эти годы получило производство алюминия, легированных металлов и твердых сплавов. В послевоенный период размещение и развитие ЦМ в РСФСР осуществлялось в неразрывной связи с другими республиками СССР как единого народно-хозяйственного комплекса, ориентированного на тесную производственную кооперацию и региональную специализацию. Основными критериями размещения производств являлись наличие минерально-сырьевой базы, значительно и сравнительно дешевых топливно-энергетических ресурсов, а также уровень развития социальной и промышленной инфраструктуры региона независимо от административно-территориального деления СССР. Поэтому важнейшими особенностями ЦМ, определяющими эффективность работы предприятий, являются тесная «привязка» к природному сырьевому фактору, высокие капитале-, фондо-, материале- и энергоемкость большинства производств, высокая экологическая нагрузка, большая инерционность и затянутость цикла строительства и освоение производства (в особенности горнодобывающих и обогатительных мощностей). В послевоенные и до распада СССР годы были созданы титановая и полупроводниковая промышленность, развивалась медная, никель-кобальтовая, свинцово-цинковая, алюминиевая, оловянная, вольфрамо-молибденовая, золото-платиновая, алмазная, магниевая, ртутно-сурьмяная, редкометаллическая подотрасли и вторичная металлургия. Наряду с расширением старых промышленных центров ЦМ на Урале и в Закавказье были созданы новые индустриальные комплексы в Сибири, на Дальнем Востоке, в Казахстане, Армении, Киргизии, Узбекистане, Таджикистане, Азербайджане, на Украине и в Грузии. Значительно расширилась номенклатура продукции редкометаллической промышленности. На основе комплексного использования рудного сырья было освоено производство редких металлов и элементов особой чистоты: Cd, In, Se, Те, Bi, Re, Ge, Ga и мн. др. В настоящее время в готовую продукцию и полуфабрикаты извлекается 74 элемента Периодической системы Д. И. Менделеева.
ЦМ России, как и ЧМ, отличается довольно высокой степенью концентрации производства; в ее состав входят такие мощные (в т. ч. уникальные) производственные комплексы, как РАО «Норильский никель», АО «Верхне-Салдинское металлургическое производственное объединение», АО «Красноярский алюминиевый завод», АО «Братский алюминиевый завод» и др. Поэтому доля товарной продукции ЦМ в промышленной продукции ряда регионов России является определяющей, например, в Красноярском крае она составляет 43,7 %, в Мурманской области — 36,0 %, в Республике Хакассия — 31,8 %. В отличие от других полезных ископаемых содержание цветных и редких металлов в рудах крайне низко. Для получения 1 т цветного металла добывается и перерабатывается от сотен до десятков тысяч т сырья.
В рудном сырье вместе с основными элементами — Al, Cu, Pb, Zn, Ni, Sn, W, Mo содержатся попутные — Au, Ag, платиновые металлы, Со, As, Re, In, Rb, Ga, Se, Те, Cd, Sc, Tl, Ge, S, Ba и др., ценность которых иногда выше, чем основных. Рациональное и комплексное использование природных ресурсов обеспечено извлечением из них всех ценных компонентов при обогащении и металлургической переработке концентратов. Большинство редких и драгоценных металлов и почти 1/4 производимой в стране серной кислоты получают при комплексной переработке сырья в ЦМ. Только на заводах свинцово-цинковой промышленности наряду с Pb и Zn извлекается 18 ценных компонентов и на их основе производится более 40 видов попутной продукции.
На обогатительных фабриках > 90 % всех руд обогащаются флотационным методом (Смотри Флотация) с применением эффективных флотореагентов. Расширяются масштабы обогащения руд в тяжелых суспензиях и другими гравитационными способами, а также с применением новых технологий процессов автогенной плавки сульфидных концентратов (например, факельно-барботажной плавки), электротермии, электролиза металлов, гидрометаллургической технологии на основе процессов сорбции и экстракции.
По объемам производства цветных металлов СССР в 1988 — 1990 гг. занимал ведущее место в мире: по Ni, Mg, Ti, W-концентратам — 1-е место; по Al, Cu, Pb, Zn, Sn — 2-е место. При этом ЦМ РСФСР производила от общего объема производства СССР, %: 100 Sn и Со; 98 Ni; 83 первичного Al; 63 рафинированной Cu; 55 Mg и магниевых сплавов; 41 губчатого Ti; 30 Zn и 11 Pb. Доля ЦМ РСФСР в мировом суммарном производстве основных цветных металлов составляла около 10 %, а в потреблении — 8,5 %. В настоящее время доля ЦМ России в мировом суммарном производстве существенно не изменилась и составляет около 9,5 %, в т.ч. по Al-13,2 %; Ni-21,7 %; рафинированной Cu-4,5 %; Zn-2,5 %.
Распад СССР и последовавший глубокий кризис в экономике России и других стран СНГ усилил ранее сложившиеся негативные тенденции (прогрессирующее старение основных производственных фондов; низкая конкурентоспособность большинства видов металлопродукции на мировом рынке; низкая экологичность применяемых технологических схем, предопределяющие высокие затраты на охрану окружающей среды; несопряженность мощностей в ряде производств прежде всего отставание в развитии сырьевой базы) и оставил за пределами России значительные мощности по производству Pb, Zn, губчатого Ti, металлический Та, Nb, P3M, высококачественного глинозема для алюминиевой промышленности, по добыче и переработке медных, свинцово-цинковых и других руд. За 1989-1998 гг. горнодобывающие мощности ЦМ России сократились почти на 25 %, добыча танталовых и ниобиевых руд прекращена. Обеспеченность собственным сырьем производства шести основных цветных металлов: первичного Al, рафинированной Cu, Ni, Pb, Zn, Sn — уменьшилась до 38,7 %. В целом загрузка действующих горнодобывающих мощностей ЦМ России снизилась с 98,7 до 69,4 %. Особенно резко за этот период (в 5 — 8 раз) сократилось внутреннее потребление цветных металлов, составляющее: Ni 2,4 %; А) 2,3 %; Cu 1,2 %; Zn 1,7 % и Sn 1,8 % мирового потребления.
В ЦМ России на приватизацию потребовалось немногим более двух лет: в 1995 г. практически завершено преобразование государственных предприятий в акционерные общества. В настоящее время только 4,7 % от общего количества предприятий (с учетом предприятий золотой, алмазной и ювелирной промышленности) являются государственными.
Продукция ЦМ России — одна из основных статей экспорта, обеспечивающая получение валютной выручки для нужд страны. В товарной структуре экспорта России в 1997 — 1998 гг., доля продукции ЦМ составляла 11,4 — 12,6 %. ЦМ фактически формирует золотой запас государства. Объем экспорта в 1990-1998 гг. увеличился почти втрое и составил 82,5 % от объема производства цветных металлов.
Вследствие этого доля России в мировом экспорте основных цветных металлов возросла с 7 % в 1990 г. до 16,4 % в 1998 г. По ряду цветных металлов Россия остается одним из основных экспортеров. Так, доля России в мировой торговле в 1997-1998 г.г. составила: Al 20-25 %; Ni около 35 %; Cu 10-12 %; Zn 4,5-5,0 %. Но при этом резко сократился экспорт цветных металлов в страны СНГ (его доля в общем экспорте в 1998 г. составила < 1,5 % против 18-20 % в 1990-1991 гг.). Несмотря на увеличение экспорта первичных цветных металлов происходит непрерывное сокращение объемов экспортных поставок продукции повышенной технической готовности. Так, в 1998 г. по сравнению с 1995 г. экспорт алюминиевого проката сократился почти в 2 раза, медного и латунного — в 3,5 раза, алюминиевых металлоизделий — в 2,5 раза. Низкая конкурентоспособность металлопродукции ЦМ России как по показателям качества, так и по ресурсоемкости на мировом рынке обусловлена недостаточным техническим уровнем производства (износ основных производственных фондов составляет 40-70 %, только около 15 % действующих технологических схем соответствует передовому техническому уровню, а 35 % являются устаревшими и не имеют резервов для модернизации). Поэтому основными направлениями развития структурной перестройки ЦМ России до 2005 г. являются: совершенствование техники и комбинирование технологических процессов, способствующих снижению ресурсоемкости, повышению конкурентоспособности, существенному улучшению экологической ситуации: автогенная плавка (сульфидного сырья, факельно-барботажная плавка никелевых руд, получение первичного Al в мощных электролизерах с обожженными анодами, выплавка силуминов из углетермической шихты, непрерывное литье слитков, заготовок и др.); сохранение и поддержание производства продукции, опредяющее развитие высоких технологий и специальной техники для нужд обороны и др.
В результате структурной перестройки и технического перевооружения, развития конкурентоспособных технологий на всех переделах прогнозируется улучшение производственной структуры ЦМ. Соответственно улучшится и структура товарной продукции, возрастет ее конкурентоспособность на внешнем рынке. Повысится использование производственных мощностей до 85-86 % в металлургическом и до 20-25 % в 4-м переделе. Доля применимых в ЦМ технологий мирового уровня возрастет до 32 — 35 %, доля товарной продукции, полученной с применением ресурсосберегающих технологий — до 65 — 70 %, с применением экологически чистых производственных процессов — до 38-40 %; удельные затраты топливно-энергетических ресурсов сократятся в горнорудной промышленности на 5-7 %, в металлургическом переделе — на 14-15 %, издержки производства (в целом по ЦМ) — на 13-15 %. Доля потребления Al, Cu и Ni на внутреннем рынке составит не менее 25 — 27 % их суммарного производства. Ожидается увеличение эффективности экспорта металлургической продукции на 10 — 12 % в результате повышения технической готовности и сертификации;
Смотри также:
— Металлургия
— черная металлургия
— порошковая металлургия
— металлургия полупроводников
— плазменная металлургия
— космическая металлургия
— вакуумная металлургия
— бескоксовая металлугрия
— атомная металлургия