Цветная металлургия

ЦВЕТНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ (а. non-ferrous metallurgy; н. Nichteisenhuttenwesen, Buntmetall- verhutung, Nichteisenmetallurgie; ф. metallurgie des metaux non-ferreux; и. metalurgia no ferrosa) — отрасль тяжёлой промышленности, включающая предприятия по добыче, обогащению, металлургической переработке руд цветных металлов и металлообработке. Основные виды продукции цветной металлургии — руды, концентраты, литые металлы и сплавы цветных металлов, порошки, химические соединения цветных металлов, изделия из цветных металлов и сплавов и другие; попутная продукция — минеральные удобрения, строительные материалы и др.

Руды цветных металлов в подавляющем большинстве комплексные, в отличие от других полезных ископаемых содержание в них ценных компонентов низкое. В добываемом сырье вместе с основными элементами — Al, Cu, Pb, Zn, Ni, Sn, W, Mo — содержатся также Со, Au, Ag, As, Re, Ga, Se, Te, Cd, Sc, Ge, S, металлы платиновой группы и др. Комплексная переработка руд позволяет извлекать многие попутные элементы. Например, на заводах свинцово-цинковой подотрасли наряду со свинцом и цинком извлекаются 18 ценных компонентов и на их основе производится свыше 40 видов товарной продукции; на медных предприятиях извлекается 15 элементов и производится свыше 40 видов товарной продукции. Большинство редких и драгоценных металлов и около 30% производимой в CCCP серной кислоты получают в результате комплексной переработки сырья. В цветной металлургии CCCP добывается ежегодно свыше 2,5 млрд. т горной массы, при этом объём отходов на единицу продукции значительно выше, чем в угольной и железорудной отраслях (для получения 1 т металла перерабатывается от сотен до десятков тысяч т руды).

Открытым способом в CCCP добывается до четверти объёмов свинцовых руд, 70% медных, подавляющее количество золотосодержащего сырья и бокситов. Более 88% оловосодержащих руд из коренных месторождений извлекается подземным способом. Комплекс процессов переработки руд включает практически все известные способы и методы рудоподготовки, обогащения полезных ископаемых и гидрометаллургии. Переработка полезных ископаемых ведётся по комбинированным, многостадиальным технологическим схемам. Основной способ обогащения коренных руд — флотация, посредством которой перерабатывается до 90% рудного сырья; руды россыпных месторождений обогащаются гравитационными способами, часто в сочетании с магнитной сепарацией и флотацией. Для флотационных схем характерны применение межцикловой флотации, переработки песков и шламов в отдельных циклах, использование различных методов интенсификации процессов (тепловая, электрохимическая, ультразвуковая, высокочастотная обработка руд, пульпы и реагентов, аэрация, применение вибраций и ПАВ и других физических и химических воздействий). Всё большее применение находят методы предварительного обогащения, включающие обогащение в тяжёлых суспензиях, радиометрическую и пенную сепарации, флотогравитацию и др., а также обжиг, гидрометаллургические методы. Отходы обогащения в большинстве случаев могут служить сырьём для производства продуктов в смежных отраслях промышленности, в частности для производства строительных материалов, а также использоваться для закладки выработанного пространства.

Комплексное использование исходного продукта на металлургических заводах осуществляется применением новых технологий плавки сульфидных концентратов, электротермии, плазменной технологии, электролиза металлов, гидрометаллургии на основе процессов сорбции и экстракции, использования подогретого дутья и дутья, обогащенного кислородом, ресурсосберегающих автогенных и совмещённых процессов. Созданы промышленные комплексы с высоким уровнем концентрации, комбинирования и специализации производства (Усть-Каменогорский свинцово-цинковый, Норильский, Алмалыкский, Джезказганский, Балхашский и другие горно-металлургические комбинаты). Большое внимание в цветной металлургии уделяется разработке систем с малоотходной технологией и безотходной технологией переработки сырья, обеспечивающих рациональное природопользование и охрану окружающей среды от загрязнений. Вовлекаются в переработку твёрдые и пылегазовые отходы добычи, обогащения и металлургического передела, очищаются и утилизируются промышленные стоки. В цветной металлургии CCCP на промышленные нужды используется свыше 12,45 млрд. м³ воды в год, из которых 10,4 млрд. м³ составляют оборотные воды. Водооборот применяется на 177 предприятиях, причём на 105 из них доля оборотных вод достигает 70-97% промышленного водопотребления, а 45 предприятий практически прекратили сброс промышленных стоков.

Цветная металлургия промышленно развитых капиталистических и развивающихся стран является высокомонополизированной отраслью промышленности. Добыча многих видов рудного сырья сосредоточена в развивающихся странах (табл. 1).

Заметные изменения наблюдаются в структуре внешних торговли промышленно развитых капиталистических и развивающихся стран продукцией цветной металлургии (табл. 2).

В развивающихся странах создаются предприятия цветной металлургией с полным производственным циклом — от добычи руды до получения металла и полуфабрикатов. Прирост новых мощностей в этих странах превышает прирост мощностей в развитых капиталистических странах.

Ведущие позиции по запасам занимают: Гвинея (бокситы), Канада (цинк, вольфрам), США (молибден), Австрия (свинец), ЮАР (золото), Мексика (серебро), Заир (кобальт), Боливия (литий), Чили (медь), Индонезия (олово). При разработке месторождений за рубежом доля руд цветных металлов, извлекаемых открытым способом, составляет ориентировочно 55-62%. Высокими темпами возрастает доля вторичного сырья в общем объёме производства цветных металлов; происходит увеличение доли гидрометаллургических процессов, используемых для переработки низкосортных и забалансовых руд (в частности кучного, подземного выщелачивания, на долю которых приходится 15% производства меди в капиталистическом мире); более полно и рационально используются вторичные энергоресурсы, совершенствуются применяемые и создаются новые энергосберегающие технологии в таких энергоёмких производствах, как получение глинозёма, алюминия, магния, никеля, цинка, электродной продукции (внедрение тепловых схем с нагревом автоклавной пульпы "глухим" паром и многоступенчатым самоиспарением, повышение кратности выпарки, замена кокса более дешёвыми видами топлива в производстве меди, никеля и олова и др.); повышается уровень автоматизации рудоподготовительных процессов; увеличивается доля вложений в мероприятия по охране окружающей среды; повышается комплексность использования сырья. Для цветной металлургии развитых капиталистических стран характерно наличие большого числа заводов средней мощности (по обработке алюминия — 50-60 тысяч т, меди — 20-30 тысяч т в год) и заводов-гигантов мощностью 100-400 тысяч т в алюминиевой и 80-100 тысяч т в год в медной промышленности. Развивается интеграция обрабатывающей промышленности с металлургическим производством и заводов по производству полуфабрикатов с предприятиями — изготовителями готовых изделий.