Цветная металлургия – полностью обособленная часть тяжелой промышленности. Методы добычи, переработки и выплавки цветных металлов существенно отличаются от методов черной металлургии. В экономически развитых странах соотношение производства цветных и черных металлов составляет примерно 15:85. Цветная металлургия мира уступает черной по количеству получаемой продукции, но по стоимости опережает в сотни раз.
Интересный факт. Ежегодно на выплавку цветных металлов металлурги расходуют более 300 млрд киловатт-часов электроэнергии. Этот показатель сопоставим с годовым потреблением электроэнергии в Индии.
Цветная металлургия выступает одним из основных двигателей развития научно-технического прогресса. Цветной металл является основой всей электротехники. Цветные металлы выступают основным сырьем для постройки летательных аппаратов, морских судов, вооружения и боеприпасов, энергетических установок, токоведущей инфраструктуры и прочего-прочего.
Нужно отметить, что тенденция развития цветной металлургии наблюдается лишь в последние 100 лет. По состоянию на начало XX века цветной металл производился в объемах не выше 2 млн тонн в год. К концу же XX века цветная металлургия вырабатывала уже не мене 45 млн тонн металла ежегодно.
Особенности цветной металлургии
Для рынка цветных металлов характерна тотальная монополия. Производителей сырья, из которого получают конечную продукцию, можно пересчитать на пальцах:
- Алкоа (США)
- Рейнолдс металс (США)
- Анаконда (США)
- Асарко (США)
- Алкан» (Канада)
- Пешине Южин Кюльман (Франция)
Монополизации подвергаются и выпуск готовой продукции, а также сфера ее реализации и многие другие отрасли цветной металлургии.
Стоит обратить внимание, что производство цветных металлов отличается более высокой наукоемкостью, чем производство черных металлов. По большей части процесс переработки рудного сырья полностью уникален. Каждое месторождение имеет свой особый химический состав руды. Чтобы получить цветнину, разрабатывают индивидуальную схему переработки рудного сырья.
Главные проблемы цветной металлургии
Не обошлось в сфере цветной металлургии и без подводных камней. Основными факторами, которые замедляют развитие отрасли являются:
- Загрязнение экологии
- Высокий расход электроэнергии
- Низкая концентрация металлов в руде
Касательно экологии, основной ущерб природной среде наносится в процессе утилизации тяжелых металлов. Никель, магний, свинец и олово. Все эти вещества отравляют окружающую среду, попадая на стихийные свалки и полигоны ТБО.
Большая часть цветных металлов принадлежит к категории тугоплавких. На производство готовой к продаже продукции уходит примерно в 5 раз больше электроэнергии, чем при изготовлении черного проката.
Сырье для получения цветнины отличается высокой рассеянностью в грунте. Как показывает практика, концентрация цветных металлов в руде редко превышает 1,5-3%. Рекордной концентрацией, которая была зафиксирована, является отметка в 8%.
Мир науки
Цветная металлургия как отрасль имеет сложную внутреннюю структуру. Она содержит добыча и обогащение руд цветных металлов, их металлургическую обработку (получение концентрата, чернового и рафинированного продукта)
, производство различных сплавов, а также прокат цветных металлов и переработку вторичного сырья. Структура отрасли сложна еще и потому, что она имеет дело с более 70 металлами, хотя и по объему производства, и по стоимости продукции резко преобладают четыре из них — алюминий, медь, цинк и свинец. Цветная металлургия, как и черная, — одна из старейших отраслей промышленности, возникшие еще в эпоху промышленных переворотов. При рассмотрении ее развития в XX в. принято выделять три последовательных этапа. Для первого из них, охватывающий первую половину века, была характерно преобладание производства тяжелых цветных металлов — меди, свинца, цинка, олова. На втором этапе, который длился с начала 1950-х до середины 1970-х годов, опережающими темпами развивалась выплавка легких металлов — алюминия, магния, титана и др..; В результате по объемам производства алюминиевая промышленность, опередив все остальные, вышла на первое место в мире. Третий этап, начавшийся в середине 1970-х годов и был связан с энергетической и сырьевой кризисами в мировом хозяйстве и одновременно с усилением мер по охране окружающей среды, продолжается и сегодня. На этом этапе особое внимание стали уделять легирующим металлам (вольфрам, молибден, ванадий, тантал, ниобий), малым (висмут, кобальт), рассеянным (германий, селенит, цирконий) и некоторым другим «металлам XX вв.» Но при этом сохранился интерес и к традиционным цветных металлов, в том числе в благородных (золото, серебро, платина, иридий). Для третьего этапа характерно также гораздо шире использования вторичного сырья. Вследствие этого уже в начале 1990-х годов путем переплавки металлов в мире производилось: 1/5 всего олова, от 1/4 до 1/3 алюминия и цинка, почти 2/5 меди и 1/2 свинца. В общем, хотя и разными темпами, производство практически всех цветных металлов и на третьем этапе продолжало расти, достигнув к концу 1990-х годов в производстве алюминия 23 — 24 млн т, рафинированной меди — 14 млн, а в производстве свинца и цинка 6-8 млн т. Размещение предприятий цветной металлургии во многом зависит от особенностей ее сырьевой базы. Так, для алюминиевых руд присущ достаточно высокое содержание полезного компонента (40-60%), а в рудах тяжелых цветных металлов он очень низкий: в рудах цинка — от 2-3 до 15-20%, свинца — от 1 до С, меди — от 0,5 до 3, олова и вольфрама — менее 1%, а в рудах молибдена и кобальта содержание определяется сотыми долями процента. Поэтому в расположении алюминиевых заводов, как правило, преобладает транспортная и энергетическая ориентация, а размещение предприятий по выплавке тяжелых цветных металлов почти всегда имеет сырьевую ориентацию. Эту закономерность можно проследить на примере США, Канады, Австралии, России, Казахстана, Испании, Польши и других развитых стран, где главные районы и центры выплавки тяжелых цветных металлов сформировались в местах добычи руд меди, свинца и цинка. То же наблюдается и в развивающихся странах. Но этот принцип касается не только отдельных предприятий той или иной страны, а прослеживается и в пределах всего мирового хозяйства. Тем более, что в цветной металлургии вообще преобладает постадийный (технологический) разделение труда, при котором отдельные стадии технологического процесса могут размещаться не только в разных районах, но и в разных странах, даже на разных континентах. Именно возможность осуществления поста дойного специализации привела к тому, что выплавка тяжелых цветных металлов во многих странах Азии, Африки и Латинской Америки (меди — в Чили, Демократической Республике Конго и Замбии, олова — в Малайзии, Индонезии) возникла еще в период их колониальной и полуколониальной зависимости и длительное время оставалась едва ли не единственной отраслью тяжелой промышленности, получила там значительное развитие. Правда, в этих странах сформировались в основном нижние (начальные) этапы производственного процесса — добыча руды, топливосодержащих производство концентрата и чернового металла, тогда как верхние (заключительные) его стадии концентрировались в США, Западной Европе, Японии. В середине XX в. растущая ориентация цветной металлургии стран Запада на сырье развивающихся, привела к тому, что эта отрасль переместилась в морских побережий и вошла в состав «портовой» промышленности. Более того, начиная с 1970-х годов выплавка тяжелых цветных металлов в странах Запада не только перестала расти, но даже начала сокращаться. По мере перехода на использование вторичного сырья и импортных полупродуктов увеличивалось и значение уже не сырьевой, а транспортной и особенно потребительской ориентации. По созданию новых мощностей в сфере этих «грязных» производств, то оно активизировалось в развивающихся странах, где все больше осваивают и верхние стадии производства. Но главная территориальная различие — между производством и потреблением конечной продукции — остается, поскольку основная часть тяжелых цветных металлов, произведенных в странах Азии, Африки и Латинской Америки, по-прежнему потребляется в странах Запада. Для документального подтверждения указанного выше приведем конкретные данные в медной промышленности. Соотношение экономически развитых стран и развивающихся стран, в запасах медной руды составляет примерно 30: 70, в производстве медных концентратов — 40: 60, черновой меди — 60: 40, рафинированной меди — 66: 34, а в потреблении рафинированной меди — 75 : 25. Аналогичные пропорции можно проследить и по отдельным крупных регионов мира. Например, доля Африки в мировой добыче медной руды составляет около 5%, в выплавке черновой меди — 4, рафинированной меди — 3,5, а в потреблении — менее 1%, тогда как соответствующие показатели для Европы такие: 11, 21, 22 и 32%. В состав первой десятки стран по производству медных концентратов входят пять развивающихся стран (Чили, Замбия, Перу, Индонезия, Мексика), по выплавке черновой меди — четыре, по выплавке рафинированной меди — также четыре (Чили, Замбия, Перу, Индонезия), а с ее потребления — фактически только Китай. Заметим, что в главных экспортеров рафинированной меди относятся Чили, Россия, Канада, Замбия, Перу, Польша, Казахстан, а в ее главных импортеров — США, Германия, Франция, Италия, Япония, Республика Корея, Великобритания. Территориальный разрыв между производством и потреблением меди можно рассматривать именно как обобщающий пример. Ведь по добыче никеля в первую десятку стран-лидеров наряду с Россией, Канадой, Австралией входят также Новая Каледония, Индонезия, Куба, Китай, Бразилия, но среди его главных потребителей нет ни одной страны, развивается. К ведущим производителей свинца в концентратах принадлежат, кроме Австралии, США, Канады, также Китай, Перу, Мексика, Марокко, но главными потребителями опять-таки является США, Германия, Великобритания, Италия, Франция, Республика Корея. В крупнейших производителей цинковых концентратов принадлежит, наряду с Австралией, Канадой, Китаем, США, также Перу, Бразилия, Боливия, Мексика, но среди основных потребителей рафинированного цинка развивающихся, нет. Наибольшее количество оловянных концентратов производит Китай, Индонезия, Перу, Бразилия, а почти все потребление рафинированного олова сосредоточено в США, Японии, странах Западной Европы. Географическое распределение других, очень важных, но гораздо менее подержанных, металлов имеет свои особенности. Например, 70% мирового производства вольфрама в концентратах дает лишь Китай, 50% мирового производства молибденовых концентратов приходится на Канаду. Главное их потребления также концентрируется в развитых странах. Производство и потребление благородных металлов имеет свои географические особенности, лучше рассмотреть на примере золота. По некоторым оценкам, общее количество золота, предпринята людьми тысячелетия развития цивилизации, составляет 135 тыс. т. Более 40% его было переработано на ювелирные изделия, 30% хранится в государственных резервах, почти 20% принадлежит частным лицам, а еще 10% направляется на технико-технологические нужды промышленного производства. По запасам золота первое место в мире занимают США, после них (хотя и с большим отрывом) — Германия, Италия, Швейцария, Франция, страны СНГ. На протяжении XX в. добыча золота в мире рос довольно быстро. В 1913 г. он составлял 650 т, в 1940 г. — 1100, в 1970 г. — около 1500, а в 1993 г. достиг своего максимума — 2300 т. Такое увеличение добычи обусловлено, с одной стороны, устойчивым спросом на золото, а с другой — переходом к преимущественно открытого способа отработки месторождений, а также техническими усовершенствованиями, которые позволили привлекать к эксплуатации бедные руды. Сейчас добыча золота осуществляется почти в 100 странах. При этом решающее влияние на рынке имеют семь стран, где добыча превышает 100 т: ЮАР (почти 450 т), США (350), Австралия (310), Канада (170), Китай (160), Россия (130) и Перу ( 130 т). Однако нужно учитывать, что в ЮАР и России в последнее время производство золота сокращается, тогда как в других из указанных стран его продолжают добывать достаточно быстро, а в Австралии, Китае и Индонезии даже очень быстро. Относительно потребления золота страны мира принято делить на две большие группы. Первая из них объединяет ряд стран Запада (США, Германия, Франция, Великобритания, Канада, Австралия) и Японию, потребляющих большие объемы золота и при этом используют не только в производстве ювелирных изделий, но и в высокотехнологичных отраслях промышленности — электронной, космической, оборонной, в изготовлении средств связи и др.. Доля золота используется в технических целях, колеблется в этих государствах от С до 60%. Ко второй группе стран относятся как некоторые государства Запада (Италия, Испания, Швейцария, Австрия), так и страны Ближнего и Среднего Востока, Южной, Юго-Восточной и Восточной Азии, в которых от 80 до 99% золота направляется на изготовление ювелирных изделий, В итоге отметим, что для цветной металлургии развитых стран Запада наиболее характерны: 1) очень разветвленная структура отрасли предусматривает выплавку традиционных различных редких металлов, 2) преимущество в производственном цикле верхних и средних стадий металлургического процесса, 3) широкое использование вторичного сырья, 4 ) ориентация в размещении предприятий преимущественно на транспортный, энергетический и особенно на потребительский факторы. Для цветной металлургии развивающихся, можно считать типичными: 1) большую обеспеченность ресурсами, 2) менее разветвленную структуру отрасли с преобладанием нижних и средних стадий производственного цикла, 3) сравнительно незначительное использование вторичного сырья; 4) преимущество сырьевой и энергосырьевой ориентаций в расположении отдельных объектов.
