Свинцово-цинковая промышленнсть

СВИНЦОВО-ЦИНКОВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ (а. zinc-lead industry; н. Blei-Zink-Industrie; ф. industrie du plomb et du zinc; и. industrie de plomo у cinc) — подотрасль цветной металлургии, объединяющая предприятия по добыче, переработке свинцово-цинковых руд, получению металлического свинца и цинка и другой продукции, содержащей данные металлы, а также попутной продукции.

Начало выплавки и использования свинца относится ко 2-му тысячелетию до н.э. Однако до начала 19 века свинцовая промышленность была развита слабо. Первые сведения о цинке относятся к 5 в. до н.э. Вначале цинк получали в Индии, затем в Китае. В те времена был известен сплав цинка с медью — латунь. Промышленное производство цинка началось в Великобритании в 18 веке, затем в Германии, Бельгии, Франции и других странах.

Развитие свинцовой промышленности России было тесно связано с выплавкой серебра и относится к началу18 века. Удельный вес России в выплавке свинца в 18 веке составлял 37,4%. Однако в начале 19 века в связи с сокращением выплавки серебра доля России в производстве свинца снизилась до сотых долей процента. Производство цинка началось в 1905. Свинцово-цинковая промышленность в дореволюционной России была развита крайне слабо. Минеральную базу свинцово-цинковой промышленности перед Великой Октябрьской социалистической революцией составляли более 70 свинцово-цинковых месторождений и 30 рудопроявлений, из которых разрабатывалось 45. В 1913 запасы руд свинца (в пересчёте на металл) в России оценивались в 0,5 млн. т и цинка в 1,1 млн. т. В 1913 в России было выплавлено 1,5 тысяч т свинца и 2,9 тысяч т цинка и завезено из других стран 61,4 тысяч т свинца и 28,2 тысяч т цинка, т.е. потребности страны в этих металлах удовлетворялись в основном за счёт импорта. Доля иностранного капитала в свинцово-цинковой промышленности России составляла около 90%. Иностранные концессии и частные предприниматели вели хищническую отработку месторождений, добывая только богатые серебром и свинцом руды. В то время в России работали всего 3 небольшие обогатительные фабрики: Мизурская, Сихотэ-Алинская и Риддерская. Извлечение свинца и цинка на них не превышало 50-60%. Наличие благородных металлов в свинцово-цинковых рудах ряда месторождений способствовало быстрому их освоению.

После Великой Октябрьской социалистической революции добыча свинцово-цинковых руд в стране сократилась в несколько раз, а в 1919-20 была прекращена совсем. В 1921 добыча начала постепенно возобновляться. Следует отметить, что были утеряны или похищены прежними хозяевами материалы по многим разведанным ранее месторождениям, техническая, геологическая и маркшейдерская документация по разрабатываемым месторождениям, многие рудники были затоплены, а оборудование уничтожено или вывезено. Поэтому молодому Советскому государству параллельно с восстановлением существовавших до революции горнорудных предприятий пришлось организовывать широкие геологоразведочные работы на известных месторождениях Алтая, Урала, Забайкалья, Кавказа. В 1922 по специальному указанию В. И. Ленина была возобновлена добыча руды на Риддерском руднике. Для ускорения восстановления горных работ в отдельных районах привлекался зарубежный капитал. Месторождение Верхнее на Дальнем Востоке в 1924-32 эксплуатировалось английской концессией. В 1932 рудник был национализирован. В конце 20-х — начале 30-х гг. были введены в эксплуатацию Риддерский, Зыряновский и Сихотэ-Алинский свинцово-цинковые комбинаты, Ачисайский рудник, Мизурская и Риддерская обогатительная фабрики, Риддерский свинцово-плавильный завод, Беловский и Константиновский цинковые заводы, а в середине 30-х гг. — Кансайский и Салаирский рудники с обогатительными фабриками, Ачисайская фабрика, заводы "Электроцинк", Челябинский цинковый и Чимкентский свинцовый. В годы Великой Отечественной войны 1941-45 была начата разработка Миргалимсайского месторождения, построены обогатительные фабрики Текелийская, Белоусовская и Березовская.

В послевоенные годы в результате открытия ряда месторождений (в т. ч, Горевского, Орловского, Иртышского, Жайремского, Филизчайского, Озёрного и др.) были увеличены запасы руд свинца и цинка. В число действующих вступили рудники Нерчинского полиметаллического комбината, Кургашинканский, Алтын-Топканский, Тишинский, Золотушинский, позднее Орловский, Жайремский, Николаевский, Уч-Кулачский и др. В 1947 введён в эксплуатацию Усть-Каменогорский цинковый, в 1952 свинцовые заводы. Свинцово-цинковая промышленность страны имеет надёжную минеральную базу. Добывающие и перерабатывающие предприятия свинцово-цинковой промышленности расположены на Северном Кавказе (Садонский свинцово-цинковый комбинат и завод "Электроцинк"), на Украине (завод "Укрцинк"), на Урале (Челябинский электролитный цинковый завод), в Западной Сибири (Салаирский и Алтайский горно-обогатительные комбинаты, Беловский цинковый завод), в восточной Сибири (Нерчинский полиметаллический комбинат, Горевский ГОК, в Приморском крае (ПО "Дальполиметалл"), в Казахстане (Лениногорский полиметаллический комбинат, Иртышский полиметаллический комбинат, Ачисайский полиметаллический комбинат, Зыряновский свинцовый комбинат, Жайремский горно-обогатительный комбинат, Жезкентский горнообогатительный комбинат, Текелийский свинцово-цинковый комбинат, Карагайлинский и Акчатауский ГОКи, Усть-Каменогорский свинцово-цинковый комбинат и др.), в Средней Азии (Адрасманский свинцово-цинковый комбинат и Алмалыкский горно-металлургический комбинат), в Закавказье (Квайсинское рудоуправление, Ахтальский и Гюмушлугский рудники). Основная доля добычи свинца и цинка приходится на Казахстан, Средняя Азию и Дальний Восток.

О геолого-промышленных типах руд см. ст. Свинцово-цинковые руды. Добыча свинцово-цинковых руд ведётся открытым и подземным способами. На долю открытого способа приходится около 1/4 общей добычи руды.

Добытая руда дробится, измельчается и подвергается флотационному обогащению. В зависимости от состава и технологических свойств руды из неё получают чаще всего свинцовые и цинковые концентраты, реже — только свинцовый. Из части руд, содержащих медь, олово или барит, производятся также медный, оловянный или баритовый концентраты. Наиболее высокие показатели извлечения металлов в концентрат достигнуты при переработке сульфидной садонозгидской, горевской руды, руд Нерчинского комбината и объединения "Дальполиметалл" (свинца 80-93%, цинка 80-92%).

Металлургические предприятия извлекают относительно большое количество основных и сопутствующих компонентов полиметаллического сырья, в т.ч. элементов, сырьевые источники которых очень ограничены или совсем отсутствуют. Производство цинка осуществляется преимущественно гидрометаллургическим способом по технологии, включающей обжиг сульфидных цинковых концентратов, сернокислотное выщелачивание огарка и других окисленных промпродуктов, высокотемпературное выщелачивание цинковых кеков, очистку сульфатных цинковых растворов от примесей и электроэкстракцию цинка. В состав цинковых заводов входят также установки по производству серной кислоты из газов обжиговых печей, оксида цинка из цинковых кеков, шлаков свинцового производства и других бедных полупродуктов (вельцпроцесс), кадмия из медно-кадмиевых кеков и пылей свинцовых заводов, редких металлов, цинкового купороса. Извлечение цинка из цинковых концентратов в металл и другие виды продукции 95-97%, кадмия 90-91%. Свинец, поступающий в цинковое производство, переводят в сульфатные кеки от переработки возгонов и направляют в свинцовое производство; медь извлекают в виде товарных продуктов (медного порошка, закиси меди, медно-хлорного кека, богатого по меди клинкера). Попутно с цветными металлами из возгонов извлекают индий, таллий, из шламов сернокислотного производства — ртуть и селен.

Производство свинца из сульфидного сырья осуществляется пирометаллургическим способом, преимущественно по стандартной технологии: агломерирующий обжиг сырья, шахтная плавка агломерата и рафинирование чернового свинца. В состав свинцовых заводов входят установки по утилизации сернистого ангидрида из агломерационных газов, переработке шлаков, пылей и оборотных продуктов (штейнов и шликеров). Извлечение свинца из свинцовых концентратов в металл и другие виды продукции 96,5-97,5%. Цинк, поступающий в свинцовое производство, переходит преимущественно в шлаки, из которых он извлекается в возгоны при фьюминговании и вельцевании. Кадмий практически полностью переходит в пыли и извлекается при их переработке. Из пылей извлекают также индий, таллий, рений, селен, ртуть, хлор, в виде арсената кальция выводят мышьяк. Из продуктов рафинирования чернового свинца извлекают медь, сурьму, висмут, благородные металлы, теллур, выводят в арсенат кальция мышьяк.

Цинк производится одиннадцати марок с содержанием цинка 97,5-99,997%. Свинец производится семи марок с содержанием свинца 99,5-99,992%.

В социалистических странах свинцово-цинковая промышленность развита в НРБ, KHP, КНДР, ПНР и СФРЮ. В Болгарии добычу свинцово-цинковых руд на базе жильных месторождений Маданского рудного района осуществляет комбинат "Горубсо" (подробнее см. в ст. Болгария). В Китае свинцово-цинковая промышленность работает частично на собственной сырьевой базе, частично на импортируемом сырье (подробнее см. в ст. Китай). КНДР — крупный производитель концентратов свинца и цинка. Основное добывающее предприятие — рудник "Комдок". Польша, располагая богатыми запасами свинцово- цинковых руд (Силезско-Краковский бассейн, месторождения округа Олькуш), имеет развитую свинцово-цинковую промышленность Добыча свинцово-цинковых руд — в основном в районе гг. Бытом и Олькуш. Выплавка свинца и цинка сосредоточена главным образом в Катовице, Буковно и Мястечко-Слёнске (подробнее см. в ст. Польша). В Югославии добыча свинцово-цинковых руд осуществляется главным образом в автономном крае Косово, в Македонии и Черногории. Свинец и цинк выплавляются на комбинате "Трепча" (Сербия) и "Злетово" (Македония), в г. Межица, Шабац. Югославия — один из основных производителей и экспортёров свинца и цинка в Европе.

В развитых капиталистических и развивающихся странах свинцово-цинковая промышленность менее монополизирована, чем другие отрасли цветной металлургии. Добыча свинцовых руд осуществляется примерно в 40 странах, однако около 70% добычи приходится на Австралию, США, Канаду, Перу, Мексику, Марокко и Испанию (табл. 1).

Важным поставщиком свинцового сырья на мировой рынок (без социалистических стран) являются развивающиеся страны (около 30%). Добыча и переработка свинцовых руд в развивающихся странах в значительной степени контролируется иностранным капиталом (в основном американским и японским). Всего в 1986 произведено 3,9 млн. т рафинированного свинца (рис.).

Основные страны-производители рафинированного свинца — США, Япония, ФРГ, Великобритания, Канада, Австралия, Франция и Мексика (около 70% всего выпуска свинца). Доля вторичного свинца в общем его производстве составляет около 40%. К числу крупнейших продуцентов свинца (1985) относятся американские "St. Joe Minerals", "AMAX-Homestake", "ASARCO", канадская "Соminсо", мексиканская "Metalurgica Mexicana Penoles", австралийская "Australian Mining & Smelting" и французская "Penarroya". Начиная с 70-х гг. производство свинца растёт невысокими темпами, что обусловлено продолжающимся сокращением его использования в ряде отраслей.

Добычу цинковых руд ведут около 50 стран, однако 65% добычи приходится на Канаду, Перу, Австралию, США, Мексику и Японию (табл. 2).

В 1950-83 добыча цинковых руд возросла в 2,6 раза, причём опережающими темпами она росла в развивающихся странах, на долю которых приходится 30% (25% в 1950). Около 45% добычи приходится на 10 компаний, крупнейшими из которых являются "Mount Isa Mines" и "Australian Mining and Smelting" (Австралия), "Centromin" (Перу), "Kidd Creek Mines" и "Brunswick Mining and Smelting Соrp." (Канада) и "ASARCO" (США). Цинковые полиметаллические руды подвергают, как правило, флотационному обогащению с получением богатых цинковых, свинцовых, медных и пиритных концентратов.

В 1986 мировое производство цинка (без социалистических стран) составило 4,7 млн. т (рис.).

Крупнейшие продуценты цинка — Япония, Канада, ФРГ, США, Австралия, Бельгия и Франция (в 1986 на их долю приходилось 59% всего выпуска металла). Доля развивающихся стран в общем производстве увеличилась (7,8% в 1960,12% в 1986). В этих странах перерабатывается лишь небольшая часть добываемой руды, в основном она экспортируется в виде концентрата.

На долю 7 ведущих цинкоплавильных компаний в 1983 приходилось около 30% всей выплавки этого металла. В число крупнейших монополий входят канадская "Canadian Electrolytic Zink", "Соmiсо, Ltd.", "Kidd Creek Mines Ltd.", французская "Sociйtй Asturienne" и "Penarroya", западногерманская "Metallgesellschaft", бельг. "Vieille Montagne".

В Австралии добыча свинцово-цинковых руд ведётся на месторождениях Брокен-Хилл, Маунт-Айза, Элура, Кобар, Вудлон, Кью-Ривер и на некоторых др. Всего в стране насчитывается 8 добывающих предприятий (7 свинцово-цинковых рудников и один карьер). Крупнейшее предприятие по добыче свинца (33%) и цинка (40%) — фирма "Mount Isa Mines Ltd.", которой принадлежит одноимённый рудник мощностью 20,4 тысяч т руды в сутки. В 1985 было получено 154 тысяч т свинца и 195 тысяч т цинка в концентратах. Кроме того, на месторождении Брокен-Хилл действуют два рудника (в 1985 общее производство составило 159 тысяч т свинца и 331 тысяча т цинка в концентрате), принадлежащие горнорудному концерну "CRA Ltd.".

В США на 7 рудников в штате Миссури приходится 90% добычи свинцового сырья (1985). Крупнейшие из них — "Бьюик", принадлежащий на паритетных началах "Amax Lead Со" и "Homestake Mining Со" (в 1985 переработано 1,9 млн. т руды, содержащей в среднем 6,9% свинца); "Магмонт" — "Соminсо American" и "Dresser industries" (91 тысяч т свинца в концентрате в 1985).

Ведущими продуцентами цинковых концентратов в США являются фирмы "ASARCO", "St. Joe minerals Со." и "Jersey Miniйre Zink.". На 25 крупнейших рудников приходится 99% добычи цинкового сырья в США (1985). Самый большой в стране цинковый рудник — "Элмвуд — Гордонсвилл" в штате Теннесси, в котором компании "ASARCO" принадлежат 4 рудника — "Янг", "Нью-Маркет", "Уэст-Форк" и "Кой".

В Канаде насчитывается более 30 рудников, разрабатывающих комплексные свинцово-цинковые и медно-полиметаллические месторождения. Свыше 98% добычи в 1985 пришлось на 10 рудников общей суточной мощностью более 65 млн. т руды. Основные продуценты свинцово-цинкового сырья — фирмы "Noranda mines Ltd.", "Соminсо", "Kidd Creek Mines Ltd.", "Cyprus Anvil Mining Соrp.". Крупнейшие предприятия по обогащению свинцово-цинковых руд — "Хойли" и "Тимминс" (мощность 13,4 тысяч т и 13,0 тысяч т руды в сутки соответственно) фирмы "Kidd-Creek", "Пайн- Пойнт" (10,0 тысяч т), "Pine-Point mines Ltd.", рудник № 12 (10,0 тысяч т), "BMSC", "Фаро" (9,1 тысяч т), "Cyprus" и "Кимберли" (9,1 тысяч т), "Соminсо".

В Перу свинец и цинк в концентрате производят на 20 крупных и средних горнодобывающих предприятиях и на 33 мелких рудниках. Основные горнорудные предприятия — "Ceppo-де-Паско", "Атакоча", "Касапалька", "Сан-Висенте", "Сан-Кристобаль" и "Уансала". Общая мощность карьера и рудника горно-обогатительного предприятия "Ceppo-де-Паско" 6,2 тысяч т руды в сутки. В частном секторе крупнейшим продуцентом является фирма "Minera San Ignacio de Moroсоcha", которой принадлежит рудник "Сан-Висенте" мощностью 1 тысяч т руды в сутки.

70-е гг. и начало 80-х гг. характеризовались свёртыванием производства цинка крупными компаниями в связи с ростом издержек производства и усилением борьбы с загрязнением окружающей среды. Развитие цинкоплавильной промышленности шло за счёт расширения мощностей по производству цинка электролитическим путём для удовлетворения спроса на металл высокой чистоты. Вместо специальных дистилляционных заводов, оборудованных печами с горизонтальными ретортами, строились заводы по производству высокочистого электролитического цинка. Производство вторичного цинка в странах капиталистического мира составило около 1,3 млн. т (1985).