Презентація "Кольорова металургія світу"

9кл конс учням Кобернік Бойко Кольорова металургія світу 3 01 2024 1)Значення галузі в господарстві* Кольорова металургія займається → видобутком → та збагаченням руд кольорових металів, → а також їх переплавленням у метали та сплави

* Під впливом науково-технічного прогресу → зростає значення кольорової металургії світу. * Кількість розвинутих країн, що мають кольорову металургію, зростає, → оскільки вона забезпечує необхідними матеріалами → точне, електронне, радіотехнічне, електротехнічне, авіаційно-космічне машинобудування

Три послідовні етапи розвитку. І) перша половина XX ст. = переважало виробництво важких кольорових металів — міді, свинцю, цинку, олова. мідь свинець цинк олово

ІІ) з 1950-х до 1970-х рр. швидкими темпами розвивалося → виплавлення легких кольорових металів — алюмінію, магнію, титану тощо. * Алюмінієва промисловість посіла чільне місце.

ІІІ) триває досі, особливу увагу приділяють продукуванню → легувальних, розсіяних, рідкісних металів. * Нарощується виробництво → рідкісних (ітрій, лютецій, лантан) → штучних (технецій, америцій, кюрій) металів Техне́цій — радіоактивний хімічний елемент. Перший штучно отриманий елемент.використовується у 80 % всіх процедур сцинтиграфії[Сцинтиграфія — введення в організм радіоактивних ізотопів і отримання двовимірного зображення шляхом визначення виділеного ними випромінювання. 

* Водночас зберігся попит на традиційні кольорові метали, → зокрема на благородні (золото, срібло, платина, іридій). грам у 2021 році 160 доларів США

  * З розвитком наукомісткого виробництва кольорові метали набувають особливого значення. * Нині у господарстві найбільше використовують мідь та алюміній.

2) Галузева структура* До кольорової металургії належать → видобуток і збагачення руд кольорових металів; → їх металургійна обробка — одержання концентрату (збагаченої сировини), чорнового і рафінованого (очищеного від домішок) металу; → виробництво сплавів і прокату кольорових металів; → переробка вторинної сировини.

* Супутніми виробництвами кольорової металургії, що працюють на її відходах, є→ виробництва мінеральних добрив, будівельних матеріалів тощо. з відходів кольорової металургії - сірчану кислоту

Відповідно до груп кольорових металів розрізняють і виробництва кольорової металургіїМал. 104. Склад кольорової металургії

* Покладів руд кольорових металів на планеті мало, й поширені вони вкрай нерівномірно. * Лише США та Росія задовольняють свої потреби у кольорових металах → за рахунок розробки власних родовищ, → а решта країн тією чи іншою мірою залежать від імпортної мінеральної сировини.3) Сировинна база галузіСШАРосія

* За фізичними властивостями і призначенням кольорові метали умовно поділяють на кілька груп:основні: легкі (алюміній, титан, магній, натрій, калій, берилій); натрій, калій. Берилій застосовують у конструкційних сплавах надзвукових літаків, ракет, космічних апаратів. Алюміній титан магній

важкі (мідь, свинець, цинк, олово, нікель);цинк

легувальні (кобальт, молібден, ванадій, вольфрам, тантал, ніобій);кобальт

благородні (золото, срібло, платина, іридій, паладій);

рідкісні та розсіяні (цирконій, індій, германій, літій, талій, селен, вісмут, кадмій, сурма та ін.).

* За фізичними властивостями та технологією добування виокремлюють→ металургію важких (мідь, нікель, свинець, цинк, олово, ртуть) → та легких (алюміній, титан, магній) металів.* Розміщення підприємств кольорової металургії залежить значною мірою від особливостей її сировинної бази. 4) Чинники розміщення, форми організації праці, технології виробництва. Чинники розміщення

* Виробництво важких металів потребує → великої кількості сировини → та відносно незначних витрат електроенергії. * руди важких кольорових металів — низький вміст металу в руді: → від 15 % (у деяких рудах цинку) до 3 % (свинець, мідь),

* Через низький вміст корисної речовини у рудах цих металів → перевозити велику кількість руди на значні відстані від родовищ нерентабельно. * Наприклад, на 1 т олова потрібно 300 т руди, міді - 20-150 т, цинку - 20-50 т. * А в рудах молібдену і кобальту вміст визначається сотими частками відсотка.

* Тому центри виплавлення важких металів поєднуються з родовищами видобутку сировини. * Такі метали часто виплавляють у країнах, що розвиваються.

* Для добування легких металів потрібно → занадто багато електроенергії під час рафінування. * Зокрема, для виплавлення 1 т титану витрачається 30-60 тис. к. Вт • год електроенергії, → магнію - 18-22 тис. к. Вт • год.

* Тому руди легких металів видобувають в одних місцях, → а підприємства з їх переплавлення споруджені в інших - біля електростанцій. * Легкі метали плавлять переважно високорозвинуті країни, → де генерується велика кількість електроенергії.

* Металургія алюмінію має певні особливості у своєму розміщенні. * У земній корі алюміній → найпоширеніший метал, → проте промислова концентрація його у породі трапляється рідко. * Алюмінієві руди мають доволі високий вміст корисного компонента (40-60 %),

* Тому спочатку із бокситів (найбільш якісної алюмінієвої руди)→ вилучають глинозем, на виробництво якого витрачається → 4-8 т руди, 6 т вапняків та 0,5 т соди. * Це виробництво наближене до сировини. глинозем

 * Потім з глинозему плавлять металевий алюміній. * Ця стадія вимагає значних витрат електроенергії - 17 тис. к. Вт • год. * Тому найчастіше бувають територіально роз’єднані дві стадії алюмінієвої промисловості: → виробництво глинозему тяжіє до сировини, → а виплавлення металевого алюмінію - до електростанцій.→ здебільшого переважає енергетичний чинник

* Алюмінієвий завод розташовано на відстані лише 800 м від електростанції, що забезпечує його електроенергією

* Особливо сприятливим для розміщення підприємств кольорової металургії є → одночасне поєднання родовищ рудних ресурсів → та джерел енергії, → але таке трапляється вкрай рідко. * Руди кольорових металів здебільшого розташовані в країнах, що розвиваються, → а для виробництва готового металу треба багато енергії, → що виробляється у розвинутих країнах. Лідери з видобутку бокситів, млн тонн (2020 р.)

* Неекологічність виплавлення кольорових металів сприяла тому, → що у наш час розвинуті країни надають більшої переваги вкладанню капіталу→ в розвиток кольорової металургії на території країн, що розвиваються, → ніж виплавленню металів з імпортної сировини на своїй території.

* Орієнтація кольорової металургії деяких регіонів на привізну з інших країн → сировину призвела до переміщення її підприємств → на морські узбережжя і входження до портових комплексів. Транспортний чинник

* Перехід до використання вторинної сировини (брухту) та ввезених напівфабрикатів посилює значення → споживчого чинника в розміщенні підприємств кольорової металургії. Споживчий чинник

* У кольоровій металургії поширена → постадійна (технологічна) спеціалізація, → за якої окремі стадії технологічного процесу можуть → розміщуватися не лише в різних районах, → а й у різних країнах чи на різних континентах. технології виробництва

* Часто кольорові метали застосовують у сплавах. * Найбільш вживані сплави міді: → бронза (спав міді з оловом), → латунь (міді з цинком),→ мельхіор (міді з нікелем), → дюралюміній (міді з алюмінієм). * Виробничий цикл кольорових металів у цілому подібний до чорної металургії. дюралюміній

* Металургійна переробка включає такі послідовні стадії: → збагачення руди → плавлення чорнового металу → рафінування (очищення) → прокат. Мал. 98. Виробничий цикл кольорових металів

Мал. 1. Стадії виробництва кольорових металів.

* У багатьох країнах Азії, Африки і Латинської Америки сформувалися переважно → початкові етапи виробничого процесу — видобуток руди й паливомістке виробництво концентрату і чорнового металу, Чилійський кар’єр Ескондида вважається найбільшим на планеті, де добувається мідна руда.

* Завершальні його стадії зосереджені у країнах — найбільших споживачах кольорових металів і виробниках електроенергії — США, країнах Західної Європи, Японії, Китаї, східноазійських нових індустріальних країнах.

5) Розміщення виробництва.* Кольорова металургія світу щороку виробляє → понад 100 млн тонн різноманітних металів (близько 70 різновидів). * Найбільше виробляють алюмінію, міді, цинку, свинцю, титану і нікелю.

  * Головне виробництво кольорової металургії світу — виплавлення алюмінію. * Цей метал має надзвичайно широке застосування і є→ світовим лідером за обсягом виробництва серед усіх кольорових металів (близько 65 млн тонн у 2020 р.).

* М’який, пластичний, легкий→ і водночас міцний алюміній та його сплави використовують для виготовлення різноманітної продукції: від побутової алюмінієвої фольги, посудин для напоїв, дзеркал, віконних рам, дротів і кабелів до → велосипедів, електроприладів, автомобілів, морських суден, літаків і космічних апаратів.

* Алюмінієва промисловість охоплює територіально розмежовані технологічні процеси: І) видобуток сировини (бокситів) і виробництво глинозему (алюміній оксиду), що тяжіють до країн із великими запасами сировини; → матеріаломістка стадія виробництва алюмінію, як правило, склалася в країнах, що розвиваються,

* здебільшого набуло поширення у країнах, що багаті на боксити. → Австралія, Китай, Бразилія, Ямайка, Росія, Гвінея, Венесуела, Суринам. Виробництво глинозему Лідери з видобутку бокситів, млн тонн (2020 р.)

* Не усі країни, що виробляють глинозем, мають власні потужності для його переробки на металевий алюміній. * Тому глинозем має велике значення на світовому ринку. * Основні споживачі глинозему - промислово розвинуті країни, які зазвичай через брак бокситів глинозему не виробляють.

 ІІ) виплавлення алюмінію → потребує електроенергетичних потужностей, тому→ зосереджене переважно в індустріальних країнах, які є одночасно великими його споживачами.

* Виробництво алюмінію також розвивається і в країнах, які мають незначні потреби в цьому металі, однак є → потужними виробниками відносно дешевої електроенергії: → у Норвегії, Ісландії, ОАЕ, Бахрейні, Катарі. * Для них виробництво алюмінію є галуззю міжнародної спеціалізації. НорвегїяІсландія,ОАЕБахрейн. Катар.

* Країни можуть спеціалізуватися і на окремій стадії алюмінієвої промисловості — →виробництві глинозему на ввезених бокситах, наприклад Україна, Ірландія. УкраїнаІрландія

* Виплавленням металевого алюмінію вирізняються Китай (56 % світу) і другий за обсягами видобутку бокситів та виробництва глинозему.Індія (5,8 %) Росія (5,6 %), Канада, Австралія, Норвегія, СІІІА, Бразилія. Мал. 106. Країни-лідери з виробництва алюмінію, млн тонн (2020 р.)

* Останнім часом суттєво зросли обсяги виплавлення алюмінію в арабських нафтодобувних країнах: → ОАЕ, Бахрейні, Саудівській Аравії, Катарі. Катар. Бахрейн. ОАЕСаудівська Аравія

* В Австралії — головному виробнику бокситів і глинозему — виплавлення алюмінію дещо скорочується: → країна віднедавна поза п’ятіркою найбільших його виробників.

Дедалі більшого розвитку у світі набуває виробництво титану. → називають «металом XXI століття» → вважають найбільш досконалим матеріалом для сучасної промисловості: → легкий і водночас дуже міцний, надстійкий до корозії.

* Титан добре піддається куванню, прокатуванню, штампуванню, зварюванню. * Його використання економічно ефективне, → оскільки, будучи у 1000 разів дешевшим від золота і платини, → він може успішно їх заміняти в різних галузях (наприклад, в аерокосмічній техніці).

* За виробництвом титану світовими лідерами є США, Китай, країни ЄС, Японія. Японія. СШАКитайкраїни ЄС

* Для руд важких кольорових металів характерний → низький вміст корисного компонента→ визначає виражену сировинну орієнтацію початкових етапів металургійного процесу (видобутку руд та їх збагачення, виробництва концентратів). Виробництво важких кольорових металів

У США, Канаді, Росії, Австралії, Китаї, Казахстані, Іспанії, Польщі → головні райони і центри виплавлення важких металів (міді, свинцю, цинку) сформувалися у місцях видобутку руди. Польща Іспанія. Казахстан. Китай. Австралія. Росія. Канада. США

* Так само й у країнах Латинської Америки, Африки й Азії, → в яких виплавлення міді (Чилі, Перу, Демократична Республіка Конго, Замбія) → й олова (Малайзія, Індонезія) є одними з провідних виробництв національної економіки.

* Мідна промисловість - друга за значенням серед виробництв у кольоровій металургії світу → працює на рудах, яких у світі порівняно багато. → 3/4 покладів мідних руд припадає на країни, що розвиваються.

Основними виробниками чорнової та рафінованої міді, за даними організації Copper Investing News, є → Чилі (близько 25 % світу), Китай, Перу, США та Демократична Республіка Конго, → а також Росія, Австралія, Замбія, Канада, Мексика, Казахстан. Казахстан. Перу

* З країн Європи найбільше значення мідна промисловість має в Польщі, де вона працює на власних ресурсах. Польща

* Нині у світі до 20 % виплавленої міді - це вторинний метал, одержаний з брухту. * Так, у Великій, Британії, Франції, Німеччині, Бельгії, Південній Кореї → існує лише переробна мідна промисловість. Південна Корея. Бельгія. ФРНФранція. Велика Британія

* Свинцево-цинкова промисловість → як сировину використовує поліметалічні руди. * Проте їхня концентрація у мінералах невелика. * Основний видобуток та виплавлення цих металів зосереджені у небагатьох країнах. * Основними виробниками цих металів є Китай, Австралія, Перу, Індія, СІІІА, Канада, Мексика, Мексика. Канада. СІІІАІндія. Перу. Австралія. Китай

* Основні експортери - Австралія, Канада, Перу, Мексика, США та Бразилія. Бразилія. СШАМексика. Перу. Канада. Австралія

* Споживають свинець та цинк переважно розвинуті країни. * На США, Японію, Німеччину, Італію та Велику Британію припадає до 70 % їх споживання. Японія. СШАВелика Британія Італія. Німеччина

* Найбільше з країн Європи розвинута свинцево-цинкова промисловість у країнах, що мають поклади сировини: Ірландії, Швеції, Польщі, Румунії. Румунія. Польща. ШвеціяІрландія,

Олов’яна промисловість→ розвинута лише у кількох країнах світу,→ де є необхідна для переплавлення сировина. * Промислова концентрація олова у природі трапляється рідко. * Олов’яні руди відомі лише у 13 країнах світу. * Найбільшого розвитку галузь набула в Китаї, Росії, Болівії, Демократичній Республіці Конго. Демократичній Республіці Конго.

* Останнім часом у виробництві кольорових металів зростає частка країн, що розвиваються,особливо багатих на відповідну сировину.

* Більшість економічно розвинених країн є бідними на руди кольорових металів і → виступають головними споживачами міді, свинцю, цинку тощо. * Це змушує їх розміщувати на своїй території завершальні стадії виробництва — рафінування (очищення від домішок) → та переробку брухту металів.

* Наприклад , Німеччина та Японія практично не видобувають відповідних корисних копалин, → але входять до групи провідних світових виробників міді, свинцю і цинку., Німеччина Японія

6) Проблеми і перспективи розвитку галузі.* Сьогодні має місце набагато ширше використання вторинної сировини, → оскільки запаси руд кольорових металів на планеті обмежені → й розподілені дуже нерівномірно. * Водночас посилюються заходи щодо охорони довкілля.