I. Экономическая оценка добычи цветных металлов
1. Структура цветной металлургии и особенности отрасли
Металлургический комплекс включает в себя черную и цветную металлургию, то есть совокупность связанных между собой отраслей и стадий производственного процесса от добычи сырья до выпуска готовой продукции - чёрных и цветных металлов и их сплавов. Металлургия относится к числу базовых отраслей народного хозяйства и отличается высокой материалоемкостью и капиталоемкостью производства.
Цветная металлургия - комплексная отрасль промышленности. Она осуществляет горные работы по добыче полезных ископаемых; их обогащение, металлургическую переработку руд и концентратов; производство серной кислоты и других серосодержащих продуктов, содосодержащих продуктов, минеральных удобрений, цемента и пр.; переработку цветных, редких и драгоценных металлов и их сплавов в изделия и полуфабрикаты (трубы, прокат, твердые сплавы); переработку лома и отходов цветных, редких и благородных металлов; производство углеродной продукции (угольные и графитовые электроды и др.); ремонтное производство по специфическому для отрасли оборудованию; обеспечение развития социальной сферы в отдаленных и необжитых районах.
Можно выделить горнодобывающую промышленность, включая обогащение добытых руд, металлургическую переработку руд и концентратов, металлообработку, вспомогательные производства - ремонтные и машиностроительные. Далее выделяют 14 промышленных подотраслей, в которые входят предприятия и организации различных форм собственности:
· Алюминиевую. Добыча бокситов и другого алюминийсодержащего сырья; производство глинозема, алюминия, галлия и фтористых солей, химической продукции и строительных материалов;
· Медную. Добыча и обогащение руды, производство черновой и рафинированной меди, редких металлов, серной кислоты, минеральных удобрений, строительных материалов;
· Свинцово-цинковую. Добыча и обогащение руды, производство свинца, цинка, кадмия, редких и драгоценных металлов, а также химической продукции и строительных материалов;
· Никель-кобальтовую. Добыча и обогащение руды, производство никеля и кобальта, меди, редких и драгоценных металлов, химической продукции, минераловатных и других строительных материалов;
· Титано-магниевую. Добыча и обогащение титанового сырья, производство титана, магния и их производных;
· Вольфрамо-молибденовую. Добыча и обогащение вольфрамо-молибденовой руды, производство вольфрамовых и молибденовых концентратов и промпродуктов;
· Оловянную. Добыча и обогащение руды и производство олова;
· Сурьмяно-ртутную. Добыча и обогащение сурьмяных и ртутных руд, производство сурьмы, ртути и их соединений;
· Редких металлов и полупроводниковых материалов. Добыча и обогащение руд редких металлов и полупроводниковых материалов, интерметаллических соединений и изделий из них;
· Драгоценных металлов. Добыча и переработка золотосодержащих руд и песков, производство драгоценных металлов и сплавов, вторичная переработка драгоценных металлов;
· Обработку цветных металлов. Производство всех видов проката и труб из цветных металлов и сплавов;
· Вторичных цветных металлов. Сбор и первичная переработка лома и отходов и выплавка вторичных цветных металлов;
· Электродную. Производство угольной и графитовой электродной продукции;
· Твердых сплавов, тугоплавких и жаропрочных металлов. Производство твердых сплавов, тугоплавких и жаропрочных металлов, неперетачиваемых пластин и проката из жаропрочных и твердых сплавов.
Цветная металлургия как отрасль промышленности обладает рядом особенностей, которые, безусловно, оказывают влияние на эффективность ее функционирования:
1. Цветная металлургия является наиболее материалоемкой отраслью промышленности. Она осуществляет переработку полиметаллического сырья, бедного по содержанию полезных компонентов и имеющего сложный вещественный состав. Предприятия цветной металлургии зачастую перерабатывают руды с содержанием ценного компонента 0,3-2,1 % (руды основных тяжелых цветных металлов) и от сотых долей до 0,5 % (руды редких и легирующих металлов). Лишь производство алюминия базируется на более богатом сырье: самые богатые бокситы содержат 40-45 % глинозема. Однако доля такого сырья все время уменьшается. На производство 1 т олова расходуется свыше 300 т руды; 1 т никеля - 200 т руды; 1 т меди - 100 т руды.
2. Цветная металлургия - топливо- и электроемкая отрасль. Наиболее топливоемкими являются производство меди, никеля, кобальта, свинца. При получении алюминия требуется 18 000-20 000 кВт/ч, при электроплавке никеля - свыше 30 000 кВт/ч электроэнергии. (Для сравнения - расход электроэнергии на выплавку 1 т стали составляет 500 кВт/ч).
3. Цветная металлургия характеризуется высокими трудовыми затратами.
4. Руды, перерабатываемые на предприятиях цветной металлургии, как правило, полиметаллические. Поэтому одной из основных особенностей цветной металлургии является комлексность переработки сырья.
5. Цветная металлургия характеризуется многостадийностью технологических процессов. Полный цикл предполагает добычу руды, ее обогащение, металлургический передел, обработку металлов.
6. Эффективность производственной деятельности в цветной металлургии зависит от природного сырьевого фактора.
7. Для цветной металлургии характерна высокая экологическая опасность производства.
К особенностям цветной металлургии относятся также высокая капиталоемкость, фондоемкость, большая длительность строительно-монтажного цикла.
2. Минерально-сырьевая база цветной металлургии
Основное сырье для цветной металлургии - руды. Руда - это природное материальное соединение, содержащее какой-либо металл или несколько металлов, а также неметаллические полезные ископаемые в концентрациях, извлечение которых экономически целесообразно. Руды цветных металлов отличаются низким содержанием полезных компонентов и комплексным характером.
В зависимости от вида присутствующих металлосодержащих минералов руды цветных металлов делятся на группы:
· Сульфидные (Минералы находятся в форме сернистых соединений). Это медные, медно-никелевые, свинцово-цинковые руды;
· Окисленные, в них минералы находятся в форме кислородсодержащих соединений (оксиды, карбонаты). Это алюминиевые, окислено-никелевые, оловянные руды;
· Смешанные, в них минералы могут находиться и одной и в другой формах (медные руды);
· Самородные содержат металлы в свободном соединении (золото, серебро, платина).
По числу присутствующих металлов руды делятся на монометаллические и полиметаллические. Большинство руд цветных металлов являются полиметаллическими и содержат как минимум два ценных компонента. Наиболее сложными по составу являются медные, медно-никелевые, свинцово-медно-цинковые руды. Они содержат до 10-15 ценных металлов. Руды цветных металлов, как правило, очень бедные и содержат всего несколько, а то и долю процента основного металла. Многие сопутствующие элементы по ценности значительно превосходят основные компоненты руды. Руды, как и все полезные ископаемые, образуют в земле естественные скопления, которые называются месторождениями.
В основном вся цветная металлургия базируется на привозном сырье аппатитов и оловянного концентрата из горно-обогатительных комбинатов Дальнего Востока и Восточной Сибири.
Так, например, исходным сырьем для производства металлического алюминия служит глинозем, который получают путем переработки таких полезных ископаемых, как бокситы и нефелиновые руды.
Прогнозные ресурсы бокситов России составляют 290 млн. т (1.5% мировых). Сосредоточены они преимущественно на территории Белгородской (40 %) и Свердловской (34 %) областей, а также Республики Коми (16 %). Обычно бокситы представляют собой землистую глиноподобную массу, которая может иметь полосчатую, пизолитовую (гороховидную) либо однородную текстуру. Цвет: красный различного оттенка (от розового до темно-красного) и серый (от зеленовато-серого до темно-серого. Плотность: в зависимости от содержания окиси железа колеблется в пределах 2900-3500кг/м3, по степени прозрачности: непрозрачен.
По запасам бокситов Россия, значительно уступая лидирующим в этом отношении странам — Гвинее, Бразилии и Австралии занимает сейчас 9-е место в мире. Размещены отечественные запасы бокситов преимущественно на территории Республики Коми (29 %), Свердловской (27%) и Архангельской (23 %) областей.
Качество российских бокситов в основном невысокое. Их кремневый модуль, не превышает 20, поэтому они требуют значительно больших затрат энергии для переработки в глинозем. Только 48 % запасов бокситов в России могут эксплуатироваться рентабельно.
Россия является единственной страной в мире, где для производства глинозема используется такое низкокачественное сырье, как нефелиновые руды и концентраты.
Разведанные запасы нефелиновых рудсоставляют 4,6 млрд. т. Активная часть этих запасов, учтенная в семи эксплуатируемых месторождениях Мурманской и Кемеровской областях, равна 2,4 млрд. т. В современных экономических условиях рентабельность их разработки оказывается под вопросом.
Третий вид алюминиевых руд — алуниты, разрабатывают только в Азербайджане (месторождение Заглик). Подтвержденные запасы алунитов в Азербайджане оцениваются в 200 тыс. т. В Узбекистане разведано Гушсайское месторождение алунитовых руд с общими запасами 130 млн. т. По мнению республиканских экспертов, эти руды, после предварительного обогащения, могут перерабатываться в глинозем.
3.Технология добычи цветных металлов
Разработкой рудных месторождений и поставкой сырья для обогатительных фабрик и металлургических предприятий занимается горно-рудная промышленность. При разработке рудных месторождений применяют три способа: открытый, подземный и комбинированный. Открытый способ имеет ряд преимуществ: лучшие санитарно-гигиенические условия труда, применение высокопроизводительного горно-транспортного оборудования и как следствие этого, возможность достижения высоких технико-экономических показателей.