Никель-кобальтовая промышленность

Структура отрасли.

Общая структура отрасли цветной металлургии

Цветная металлургия – отрасль тяжелой индустрии, производящая конструкционные материалы. Она включает в себя добычу, обогащение металлов, передел цветных, производство сплавов, проката, переработку вторичного сырья, а также добычу алмазов. В бывшем СССР производилось 7 млн. тонн цветных металлов.



Развитие НТП требует увеличение производства прочных, пластичных, стойких против коррозии, легких конструкционных материалов (сплавы на основе алюминия и титана). Они широко используются в авиационной, ракетной промышленности, в космических технологиях, в судостроении, в производстве оборудования для химической промышленности. 



Медь широко используется в машиностроении и электрометаллургии, как в чистом виде, так и в виде сплавов – с оловом (бронза), с алюминием (дюралюминий), с цинком (латунь), с никелем (мельхиор).

Свинец используется в производстве аккумуляторов, кабелей, в атомной промышленности. 

Цинк и никель используются в черной металлургии. 

Олово используется при производстве белой жести и подшипников.



Благородные металлы обладают высокой пластичностью, а платина – тугоплавкостью. Поэтому они широко применяются при изготовлении ювелирных изделий и техники. Без солей серебра невозможно изготовить кино- и фотопленку. По физическим свойствам и назначению цветные металлы можно условно поделить на 4 группы. 

Классификация цветных металлов:

Основные:

тяжелые – медь, свинец, цинк, олово, никель 

легкие – алюминий, титан, магний 

малые – мышьяк, ртуть, сурьма, кобальт

Легирующие – молибден, ванадий, вольфрам, кремний 

Благородные – золото, серебро, платина 

Редкие и рассеянные – галлий, селен, теллур, уран, цирконий, германий 

Отрасли цветной металлургии:





Цветные металлы обладают прекрасными физическими свойствами: электропроводимостью, ковкостью, плавкостью, способностью образовывать сплавы, теплоемкостью. 



Производители цветных металлов

Балхашский горно-металлургический комбинат (Казахстан, г. Балхаш)

ВСМПО ОАО (Верхняя Салда)

Гайский ЗОЦМ Сплав ОАО (Гай)

Уральская горно-металлургическая компания (Верхняя Пышма)

Завод припоев и сплавов ООО (Рязань)

Запорожский ферросплавный завод

Каменск-Уральский завод обработки цветных металлов ОАО (Каменск-Уральский)

Каменск-Уральский металлургический завод ОАО (Каменск-Уральский)

Металл-Комплект ЗАО (Каменск-Уральский)

Кировский ЗОЦМ ОАО (Киров)

Кольчугинский ЗОЦМ ОАО (Кольчугино)

Красный Выборжец ОАО (Санкт-Петербург)

Московский ЗОЦМ

Торезский завод наплавочных твердых сплавов (г. Торез, Украина)

Надвоицкий алюминиевый завод ОАО (Карелия)

Новгородский металлургический завод (Великий Новгород)

Новороссийский завод цветных металлов

Новосибирский оловянный комбинат

Норильский никель ГМК ОАО (Норильск)

СИБПЛАЗ ЗАО (Кемерово)

Ступинская металлургическая компания ОАО (Ступино)

Электроцинк (Владикавказ)

Уральская горно-металлургическая компания (Ревда)

Рязцветмет (Рязань)

OAO СУАЛ (Шелехов)

Туимский завод цветных металлов (п. Туим, Ширинский р-н, Хакасия)

Самарский Металлургический Завод (Алкоа-СМЗ) г. Самара

По стадиям технологического процесса цветная металлургия делится на:

Добычу и обогащение рудного сырья (ГОК – горно-обогатительные комбинаты). ГОК базируются у источников сырья, т. к. для производства одной тонны цветного металла в среднем требуется 100 тонн руды. 

Предельную металлургию. В передел поступают обогащенные руды. У сырья базируется производства, связанные с медью и цинком. У источников энергии – производства, связанные с алюминием, цинком, титаном, магнием. У потребителя – производства, связанные с оловом. 

Обработка, прокат, производство сплавов. Предприятия базируются у потребителя.



Россия обладает многими видами цветных металлов. 70% руд цветных металлов добывается открытым способом. 

Размещение предприятий отрасли

Размещение предприятий цветной металлургии зависит от многих экономических и природных условий, особенно от сырьевого фактора. Заметную роль, помимо сырья, играет топливно-энергетический фактор.



На территории России сформировано несколько основных баз цветной металлургии. Различия их в специализации объясняются несхожестью географии лёгких металлов (алюминиевая, титано-магниевая промышленность) и тяжёлых металлов (медная, свинцово-цинковая, оловянная, никель-кобальтовая промышленности).



Специфика руд цветных металлов состоит в: 

а) в их сложном составе (многокомпонентности)

б) в низком содержании полезных компонентов в руде – всего несколько %, иногда и доля %:

Медь – 1-5% 

цинк – 4-6% 

свинец – 1,5% 

олово – 0,01-0,7%

Для получения 1 тонны медного концентрата используется 100 тонн руды, 1 тонны никелевого концентрата – 200 тонн, оловянного концентрата – 300 тонн. 

Все руды предварительно обогащаются на ГОКах и в металлургическом переделе. Там производятся концентраты:

Медь – 75% 

цинк – 42-62% 

олово – 40-70%



Вследствие значительной материалоемкости цветная металлургия ориентируется на сырьевые базы. Поскольку руды цветных и редких металлов обладают многокомпонентным составом, то практическое значение имеет комплексное использование сырья. Комплексное использование сырья и утилизация промышленных отходов связывает цветную металлургию с другими производствами. На этой основе формируются целые промышленные комплексы, например, Урал. Особый интерес представляет комбинирование цветной металлургии и основной химии. При использовании сернистых газов в промышленности производятся цинк и медь. 



Факторы размещения:

сырьевой – медь, никель, свинец 

топливно-энергетический – титан, магний, алюминий 

потребительский – олово



Структура подотрасли  « никель- кобальтовая промышленность»

Ни́кель — элемент побочной подгруппы восьмой группы, четвертого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 28. Обозначается символом Ni (лат. Niccolum). Простое вещество никель (CAS-номер: 7440-02-0) — это пластичный ковкий переходный металл серебристо-белого цвета, при обычных температурах на воздухе покрывается тонкой защитной плёнкой оксида. Химически малоактивен. Название своё этот элемент получил от злого духа гор, который, согласно немецкой мифологии, подбрасывал искателям меди минерал, похожий на медную руду.

Металлический никель имеет серебристый цвет с желтоватым оттенком, очень твёрд, вязкий и ковкий, хорошо полируется, притягивается магнитом, проявляя магнитные свойства при температурах ниже 340 °C.

Основные месторождения никелевых руд находятся в Канаде, России, Новой Каледонии, Филиппинах, Индонезии, Китае, Финляндии, Австралии.



Ко́бальт — элемент побочной подгруппы восьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 27. Обозначается символом Co (лат. Cobaltum). Простое вещество кобальт (CAS-номер: 7440-48-4) — серебристо-белый, слегка желтоватый металл с розоватым или синеватым отливом.

Самый крупный поставщик кобальта — Демократическая Республика Конго. Также есть богатые месторождения в Канаде, США, Франции, Замбии, Казахстане, России.

Кобальт получают в основном из никелевых руд, обрабатывая их растворами серной кислоты или аммиака. Также используется методы пирометаллургии. Для отделения от близкого по свойствам никеля используется хлор, хлорат кобальта (Co(ClO3)2) выпадает в осадок, а соединения никеля остаются в растворе.



Никель-кобальтовая промышленность наиболее тесно связана с источниками сырья, что обусловлено низким содержанием промежуточных продуктов (штейн и файнштейн), получаемых в процессе переработки исходных руд.



В России эксплуатируются руды двух типов: сульфидные (медно-никелевые), которые известны на Кольском п-ове (Никель) и в низовьях Енисея (Норильск), и окисленные — на Урале (Верхний Уфалей, Орск, Реж). Особенно богат сульфидными рудами Норильский район. Здесь выявлены новые источники сырья (Талнахское и Октябрьское месторождения), что дает возможность еще больше расширить металлургический передел по никелю.



Норильский район — крупнейший центр комплексного использования медно-никелевых руд. На действующем здесь комбинате, который объединяет все стадии технологического процесса — от сырья до готовой продукции, производятся никель, кобальт, платина (вместе с платиноидами), медь и некоторые редкие металлы. Путем утилизации отходов получают серную кислоту, соду и другие химические продукты.



Для Кольского п-ова, где расположено несколько предприятий никель-кобальтовой промышленности, также характерна комплексная переработка исходного сырья. Добыча и обогащение медно-никелевых руд, и производство файнштейна осуществляются в Никеле. Комбинат «Североникель» (Мончегорск) завершает металлургический передел. Утилизация отходов позволяет дополнительно получать серную кислоту,минеральную вату и термоизоляционные плиты.

Предприятия:

Урал – Реж (северней Екатеринбурга), Верхний Уфалей (севернее Челябинска), Орск 

Норильск 

Мончегорск, "Североникель" (используются руды Собелевского месторождения) - Мурманская область

1