Помимо железосодержащих отходов, в народном хозяйстве России на всех стадиях использования минерального сырья и топлива ежегодно образуется около 8млрд.т отходов, что требует отвода 14тыс.га земли. В отвалах накоплено около 34млрд.т отходов, которые могут быть источниками сырья для культивации поверхности литосферы и
стройиндустрии. Например, отходы обогащения руд могут успешно использоваться в качестве строительного сырья и для получения различных изделий для стройиндустрии.
На металлургических предприятиях России заскладировано более 106млн.т. железосодержащих шламов, из которых только 39млн.т не разубожены отходами других производств и могут быть после соответствующей подготовки утилизированы в агломерационном производстве взамен первичного природного железорудного сырья.
Из-за нерешаемости вопроса утилизации трудноподготавливаемых шламов и хвостов обогащения сложилась катастрофическая проблема дальнейшего их складирования в дорогостоящих сложных гидротехнических сооружениях. Вблизи предприятий свободных отрицательных форм рельефа местности для организации хвостохранилищ и шлаконакопителей практически нет. Продолжающееся складирование шламов и хвостов обогащения удорожает себестоимость основной продукции и требует отвода новых земельных угодий. Это в конечном итоге усугубляет и до того сложное состояние окружающей природной среды в промышленно-развитых регионах и в Украине в целом.
Проведенный анализ качества заскладированных отходов показал, что в техногенных месторождениях содержатся не только минеральные составляющие, применяемые в стройиндустрии, но и ценные металлы, пригодные для чёрной и цветной металлургии. В этих месторождениях в некоторых случаях содержатся промышленные концентрации чёрных, легирующих, цветных, редких, редкоземельных и даже драгоценных металлов. Себестоимость извлечения и переработки этих металлов из указанных месторождений будет ниже, чем извлечение их из природного сырья, запасы которых в Украине ограничены или вообще отсутствуют. Например, красные шламы являются отходами глинозёмного производства, сырьё для которого украинские предприятия импортируют из Африки.
В сталеплавильных шламах содержатся промышленные концентрации цинка и свинца. Эти шламы заскладированы в шламонакопителях, в которых содержится до 63тыс.т цинка и свинца в виде оксидов. Масса этих компонентов ежегодно возрастала на 23тыс.т/год при полной производительности сталеплавильных цехов. В тоже время потребность чёрной металлургии в этих металлах с каждым годом увеличивается.
Комплексный подход глубокой переработки вторичного сырья позволит создать экологически чистые технологии. Произвести структурную перестройку ряда отраслей промышленности из сырьевых добывающих в наукоемкие перерабатывающие с получением черных, цветных, редких, и других металлов, а также создание композиционных строительных материалов различного назначения при использовании силикатных остатков.
Отвальные сталеплавильные шлаки содержат больше металла (10-15%). Кроме этого, минеральная часть шлаков зачастую пригодна для металлургических процессов (агломерация, доменное и литейное производство). Если сталеплавильные шлаки используются в качестве оборотного продукта, то нет необходимости дополнительного извлечения металла, а если минеральная часть используется для стройиндустрии, то организуются специальные участки для извлечения металла.
Особой проблемой утилизации металлургических шлаков является повышенное содержание в них цинка и свинца. При агломерации железорудных материалов цинк и свинец практически не удаляются и переходят в агломерат. Трудности возникают в доменном процессе, из-за чего в большинстве случаев сталеплавильные шламы не утилизируются, а складируются в долголетних шламонакопителях.
Для переработки этих шлаков с извлечением цинка и свинца необходимо их подготовить до транспортабельного состояния, смешать с восстановителем и организовать пирометаллургический восстановительный процесс при температуре 1000-1100° C. Указанных процессов в черной металлургии существует большое количество, выбор которых зависит от конкретных условий организации соответствующего участка. При степени металлизации 30% цинк и свинец возгоняются и улавливаются в специальных фильтрах, из которых затем выгружаются, затариваются и отправляются на заводы цветной металлургии. Возгоны обычно содержат порядка 50% цинка и свинца в виде их оксидов. Железорудный металлизованный продукт используется в доменном или сталеплавильном процессах. Такой процесс переработки цинксодержащих шлаков целесообразно организовывать для текущих шлаков, что упростит работу завода по их складированию.
1.4 Проблемы размещения
Проблемы размещения данной отрасли особо сложны в связи с тем, что высокий уровень развития производительных сил и новейшие достижения науки и техники делают экономически целесообразным строительство крупнейших предприятий с многогранными тыловыми связями (рудники, известковые карьеры, коксохимические заводы и др.). Каждая из этих особенностей так или иначе влияет на эффективность данной отрасли, но наибольшее значение, как правило, принадлежит сырьевому и топливному факторам, так как черная металлургия весьма материалоемкая.
Большая черная металлургия вообще может эффективно развиваться лишь в районах, имеющих для этого природные предпосылки. Несоблюдение данного требования приводит к дефицитности подготовленных руд и качественных коксующихся углей на отдельных предприятиях. На эффективности размещения черной металлургии оказывает воздействие также металлопотребление. Именно близость к крупнейшим металлопотребляющим центрам России служила одним из основных факторов создания в центральных и северо-западных районах металлургии в XVII веке и первой половине XVIII века.
На размещение металлургических заводов влияет и наличие водных источников. В отдельных случаях, особенно там, где напряженный водохозяйственный баланс, их роль может стать определяющей.
Несмотря на происходящие в настоящее время структурные изменения в промышленности, вызванные химизацией производства и все более широким применением легких и цветных металлов, пластических масс и других продуктов химического синтеза, черные металлы не утратили своей роли основного конструкционного материала в промышленности и на транспорте. Они широко применяются в строительстве и других отраслях народного хозяйства. Их производство остается одним из важнейших показателей индустриального развития той или иной страны, отражающим её технический уровень.
2. Развитие черной металлургии
2.1 Вклад отрасли в экономику России
Прежде всего, остановлюсь вкратце на вкладе металлургии, как одной из базовых отраслей, в экономику России. На сегодняшний день доля металлургического комплекса в промышленном производстве России составляет 16%, в том числе 10% – чёрная металлургия, в основных фондах промышленности – 11%, в численности – 9%, в общероссийском объеме экспорта – свыше 17% (второе место после отраслей ТЭК). Доля металлургии в общих налоговых поступлениях в бюджетную систему достигает 9 %.
Являясь одним из крупнейших потребителей продукции и услуг естественных монополий, металлургический комплекс потребляет 35% перевозимых в стране железнодорожным транспортом грузов, 30% производимой электроэнергии, 25% добываемого природного газа, 10% добываемой нефти и нефтепродуктов.
В 2005 году темп роста объема металлургического производства составил 102,2% (по отношению к 2004 году).
Основным видом продукции чёрной металлургии является готовый прокат, включающий сортовой и листовой прокат. Так, рост производства готового проката в 2005 году составил 1,6% (в том числе сортового – 1,0%, листового – 2,4%, листа и жести с покрытиями – 6%); производство стальных труб выросло на 10,6%.
По оценке 2005 года сальдированная прибыль металлургического комплекса составила 380 млрд. рублей (116% к уровню 2004 г.) – это около 14% от общего объема прибыли России, в том числе в чёрной металлургии - 250 млрд. рублей (125%).
В 2005 году инвестиции в основной капитал по металлургическому комплексу составили (по оценке) 174 млрд. рублей (126% к 2004 г.), в том числе в черной металлургии — 94 млрд. рублей (128%) – это около 4% от общероссийского объема инвестиций.
Стоимостной объем экспорта продукции черной металлургии в 2005 году по сравнению с 2004 годом увеличился на 14% и составил по оценке около 23 млрд. долларов. В структуре экспорта продукции чёрной металлургии основную долю составляют сортовой и листовой прокат (36%) и продукция низкого передела (31%). Основными направлениями экспорта готового проката чёрных металлов являются: Китай (12,2%), США (10,6%), Италия (10,5%), Турция (7%) и Иран (6,3%). Расширению российских экспортных поставок способствует продолжение консолидации металлургических активов. Приобретая предприятия за рубежом (страны Восточной Европы, СНГ и дальнее зарубежье) российские компании расширяют возможности выхода на зарубежные рынки, прежде всего на европейский.
В 2005 году внутреннее потребление готового проката черных металлов выросло незначительно (на 0,4%) и составило 27,8 млн.т, стальных труб увеличилось на 5,3%, составив 6 млн.тонн.
2.2 Развитие отрасли
Стабильность работы металлургической промышленности зависит от многих факторов, основными из которых являются: конъюнктура внешнего и внутреннего рынков и уровень цен на сырье, природный газ, электроэнергию и транспортные услуги. Высоким темпам роста российской металлургической промышленности будет способствовать сочетание развитого внутреннего рынка и значительного экспортного потенциала металлопродукции с высокой добавленной стоимостью.