Что такое черная и цветная металлургия

23. Металлургия мира: цветная и черная

Металлургическая промышленность – это отрасль тяжелой промышленности, которая производит разнообразные металлы. Она состоит из двух отраслей: черной и цветной металлургии.

Черная металлургия – это одна из основных отраслей промышленности. К ней относятся предприятия по обогащению и добыче нерудного и рудного сырья, производству чугуна, проката, стали, ферросплавов и изделий дальнейшего передела.

Черная металлургия – это отрасль промышленности, которая является основой развития машиностроения и строительства, необходимым условием технического оснащения иных отраслей хозяйства.

В ХХ в. черная металлургия была развита в небольшом числе стран.

Размещение черной металлургии изменяется со временем.

НТР оказала влияние на развитие черной металлургии, а в последние годы произошли существенные сдвиги в технологии производства черных металлов: используются новейшие методы плавки, качество чугуна и стали повышается, производственные потери сокращаются и др.

Исходным сырьем для получения черных металлов являются железная руда, марганец, коксующиеся угли, руды легирующих металлов. Технологический процесс производства черных металлов включает следующие этапы: добычу рудного сырья, обогащение руды, плавку, изготовление проката и ферросплавов. Большинство предприятий черной металлургии – это комбинаты.

На размещение предприятий черной металлургии оказывают влияние природно—ресурс—ные, экологический, транспортный и иные факторы.

Подавляющее большинство производства черных металлов в мировом хозяйстве сосредоточено в развитых странах, таких как Китай, Япония, США, Россия и др.

Цветная металлургия также является старейшей отраслью в мировой промышленности, но по размерам производства уступает черной металлургии приблизительно в 20 раз.

Цветная металлургия по стадиям своего технологического процесса объединяет добычу и обогащение сырья, а также выплавку цветных металлов и сплавов. Цветная металлургия делится на металлургию тяжелых и легких цветных металлов. Ускоренно развивается металлургия цветных металлов, в связи с этим усилилась экономическая ориентация в размещении отрасли. Руды легких цветных металлов по содержанию металла богаче, чем тяжелые. Под воздействием многих природных и экономических факторов складывается размещение предприятий цветной металлургии. В настоящее время цветная металлургия производит свыше 70 различных металлов. Цветная металлургия экономически развитых стран характеризуется большой и быстро растущей долей вторичного сырья при производстве металлов, низкой степенью обеспеченности сырьем, полной структурой отрасли. В структуре производственного цикла преобладают средние и верхние стадии производства.

В металлургический комплекс входят черная и цветная металлургия, охватывающая все стадии технологических процессов — от добычи и обогащения сырья до получения готовой продукции в виде черных и цветных металлов и их сплавов, и представляющая собой взаимообусловленное сочетание следующих технологических процессов:

0 добыча и подготовка сырья к переработке — обогащение, агломерирование, получение необходимых концентратов и др.;

О металлургический передел — основной технологический процесс с получением чугуна, стали, проката черных и цветных металлов, труб и т.д.;

О производство сплавов;

О утилизация отходов основного производства и получение из них вторичных видов продукции.

В зависимости от сочетания этих технологических процессов в металлургическом комплексе выделяются:

О производства полного цикла, представленные, как правило, комбинатами, в которых одновременно осуществляются все названные стадии технологического процесса;

О производства неполного цикла — предприятия, в которых осуществляются не все стадии технологического процесса, например в черной металлургии производятся только сталь и прокат, но отсутствует выпуск чугуна или производится только прокат. К неполному циклу относятся также электротермия ферросплавов, электрометаллургия и др.

Предприятия неполного цикла, или «малой металлургии», называются передельными и представлены в виде отдельных подразделений по производству литейного чугуна, стали или проката в составе крупных машиностроительных предприятий.

Металлургический комплекс — это основа индустрии. Он является фундаментом машиностроения, обеспечивающего вместе с электроэнергетикой и химической промышленностью НТП во всех звеньях народного хозяйства страны. Металлургия относится к числу базовых отраслей народного хозяйства, а металлургические производства отличаются высокой материало- и капиталоемкостью. На долю черных и цветных металлов приходится более 90 % конструкционных материалов, применяемых в машиностроении России. В общем объеме транспортных перевозок Российской Федерации в 2013 г. доля металлургических грузов превышает 35 % грузооборота. На нужды металлургии расходуется 14 % топлива и 16 % электроэнергии, т.е. 25 % этих ресурсов, расходуемых в промышленности.

Спецификой металлургического комплекса являются несопоставимые с другими отраслями масштаб производства и сложность технологического цикла. Для производства многих видов продукции необходимы 15—18 переделов начиная от добычи руды и других видов сырья. Передельные предприятия тесно связаны между собой не только в пределах России, но и в масштабах стран СНГ. Так, в производстве титана и титанового проката сложилась устойчивая кооперация предприятий России, Украины, Казахстана и Таджикистана.

Исключительно велико комплексообразующее и районообразующее значение металлургического комплекса в территориальной структуре народного хозяйства России. Современные крупные предприятия металлургического комплекса по характеру внутренних технологических связей представляют собой металлургическо-энергохимические комбинаты. Кроме основного производства в составе металлургических предприятий создаются производства на основе утилизации вторичных ресурсов сырья и материалов — сернокислотное производство, тяжелый органический синтез по производству бензола, аммиака и другой химической продукции, производство строительных материалов — цемента, блочных изделий, а также фосфорных и азотных удобрений и т.п. Наиболее распространенными спутниками металлургических предприятий являются: теплоэлектроэнергетика, металлоемкое машиностроение (металлургическое и горное оборудование, тяжелое станкостроение), производство металлоконструкций, метизов.

Черная металлургия имеет следующие особенности сырьевой базы:

О относительно большое содержание полезного компонента в сырье — от 17 % в сидеритовых рудах до 53—55 % в магнетито- вых железняках. На долю богатых руд приходится почти 20 % промышленных запасов, которые используются, как правило, без обогащения. Примерно 2 /з РУД требуют обогащения простым методом и 18 % — сложным;

  • 0 разнообразие сырья в видовом отношении (магнетитовое, сульфидное, окисленное и др.), что дает возможность использовать разнообразную технологию и получать металлы с различными свойствами;
  • 0 различные условия добычи — шахтная, открытая, на долю которой приходится до 80 % добываемого в черной металлургии сырья;
  • 0 использование руд, сложных по своему составу, — фосфористых, ванадиевых, титаномагнетитовых, хромистых и т.п. При этом более 2 /з составляют магнетитовые руды, что облегчает возможности обогащения.

Важнейшей проблемой сырьевой базы черной металлургии является ее удаленность от потребителя. Так, большая часть топливно-энергетических ресурсов и сырья для металлургического комплекса сосредоточена в восточных районах России, а основное их потребление осуществляется в европейской части России, что создает проблемы, связанные с большими транспортными затратами на перевозку топлива и сырья.

Размещение предприятий черной металлургии полного цикла зависит от сырья и топлива, на которые приходится большая часть затрат по выплавке чугуна, из них около половины — на производство кокса и 35—40 % — на долю железной руды.

Читайте также:  Молоток с резиновым бойком

В настоящее время шире используются бедные железные руды, требующие обогащения, поэтому строительные площадки размещаются в районах добычи железной руды, однако нередко приходится везти обогащенную железную руду и коксующийся уголь за многие сотни и даже тысячи километров от мест их добычи на металлургические предприятия.

Таким образом, существуют три варианта размещения предприятий черной металлургии полного цикла: тяготеющих либо к источникам сырья (Урал, Центр), либо к источникам топлива (Кузбасс), либо находящихся между ними (Череповец). Эти варианты обусловливают выбор района и места строительства при условии наличия источников водоснабжения и вспомогательных материалов.

Большими объемами производства отличается передельная металлургия — сталеплавильные заводы, на которых производится особо высококачественная сталь для различных отраслей машиностроения (инструментальная, шарикоподшипниковая, нержавеющая, конструкционная и др.), сталепрокатные и трубные заводы, специализирующиеся на выплавке стали из чугуна, металлического лома, металлизованных окатышей, производстве стального проката и труб. Заводы передельной металлургии создаются в крупных центрах машиностроения, где значительны потребности в металле определенных сортов.

Научно-технический прогресс оказывает все большее влияние на размещение отраслей металлургического комплекса, особенно при выборе районов нового строительства металлургических предприятий. Благодаря НТП расширяется сырьевая база металлургии в результате совершенствования методов поиска и разработки рудных месторождений, применения новых, более эффективных технологических схем производства по комплексной переработке сырья. В конечном счете увеличивается число вариантов размещения предприятий, по-новому определяются места их строительства.

Транспортный фактор играет значительную роль в размещении металлургических предприятий. Это связано прежде всего с экономией затрат в процессе транспортирования сырья, топлива, полуфабрикатов и готовой продукции. На размещение металлургических предприятий влияют обеспеченность территории (региона) прежде всего автомобильным, трубопроводным (подача топлива) и электронным транспортом (обеспечение электроэнергией), наличие железных дорог в регионе для транспортирования многотоннажной продукции отраслей металлургического комплекса.

Инфраструктура, а именно обеспеченность района производственными и социальными объектами, уровень их развития, влияет на размещение предприятий металлургической промышленности. Как правило, регионы с более высоким уровнем развития инфраструктуры наиболее притягательны, так как нет необходимости строительства новых, дополнительных объектов энерго- и водоснабжения, транспортных коммуникаций, учреждений социальной сферы.

Экологическая обстановка во многих районах России не может не учитываться при размещении металлургических предприятий, которые являются крупными загрязнителями атмосферы, водоемов, лесных массивов, земель. На долю предприятий черной металлургии приходится 20—25 % выбросов пыли, 25—30 % оксида углерода, более половины оксидов серы от их общего объема в стране. Эти выбросы содержат более 60 ингредиентов — сероводород, фториды, углеводороды, соединения марганца, ванадия, хрома и др. Кроме того, предприятия черной металлургии забирают до 20 % воды, потребляемого в промышленности, и сильно загрязняют поверхностные воды.

Металлургические базы России. На территории России выделяются три металлургические базы — Центральная, Уральская и Сибирская, имеющие существенные различия по сырьевым и топливным ресурсам, структуре и специализации производства, мощности и организации, по характеру внутри- и межотраслевых, а также территориальных связей, уровню формирования и развития, роли в общероссийском территориальном разделении труда, по экономическим связям с ближним и дальним зарубежьем. Эти базы различаются масштабами производства, особенностями транспортно-географического положения, технико-экономическими показателями производства металла и рядом других признаков.

Уральская металлургическая база является старейшей и самой крупной в России и в рамках СНГ уступает по объемам производства черных металлов (но не цветных) лишь Южной металлургической базе Украины. В масштабах России она занимает первое место и по производству цветных металлов. На долю Уральской металлургии приходится 52 % чугуна, 56 % стали и более 52 % проката черных металлов от объемов, производимых в масштабах бывшего СССР. Урал пользуется привозным кузнецким углем. Собственная железорудная база истощена, поэтому значительная часть сырья ввозится из Казахстана (Соколовско-Сарбайское месторождение), Карелии, с Курской магнитной аномалии. Развитие собственной железорудной базы было связано с освоением Качканарского месторождения титаномагнетитов (Свердловская область) и Байкальского месторождения сидеритов, на которые приходится более половины запасов железных руд региона. Крупнейшими предприятиями по их добыче являются Качканарский горно- обогатительный комбинат и Байкальское рудоуправление.

На Урале сформировались крупнейшие центры черной металлургии (Магнитогорск, Челябинск, Нижний Тагил, Ново- троицк, Екатеринбург, Серов, Златоуст и др.). В настоящее время 2 /з выплавки чугуна и стали приходится на Челябинскую и Оренбургскую области. При значительном развитии передельной металлургии (выплавка стали превышает производство чугуна) главную роль играют предприятия с полным циклом, расположенные вдоль восточных склонов Уральских гор. На западных склонах размещена преимущественно передельная металлургия. Металлургия Урала характеризуется высоким уровнем концентрации производства. Особое место занимает Магнитогорский металлургический комбинат — самый крупный по выплавке чугуна и стали не только в России, но и в Европе.

Урал является одним из главных регионов производства стальных труб для нефте- и газопроводов. Крупнейшие предприятия Урала размещены в Челябинске, Первоуральске и Ка- менск-Уральске. В настоящее время металлургия Урала реконструируется.

Центральная металлургическая база — район раннего развития черной металлургии, где сосредоточены крупнейшие запасы железных руд. Развитие черной металлургии в этом районе базируется на использовании крупнейших месторождений железных руд КМА, а также металлургического лома и на привозных коксующихся углях — донецком, печорском и кузнецком.

Интенсивное развитие металлургии Центра обусловлено относительно дешевой добычей железных руд. Почти вся руда добывается открытым способом. Основные запасы железных руд КМА по категории А+В+С составляют около 32 млрд т. Общегеологические запасы руд, преимущественно железистых кварцитов с содержанием железа 32—37 %, достигают 1 трлн т. Крупные разведанные и эксплуатируемые месторождения КМА (Михайловское, Лебединское, Стойленское, Яковлевское и др.) расположены на территории Курской и Белгородской областей. Руды залегают на глубине от 50 до 700 м и имеют мощность рудного тела от 70 до 350 м. Затраты на добычу 1 т железа в товарной руде почти наполовину ниже, чем в криворожской руде, и ниже, чем в карельской и казахстанской рудах. В целом добыча сырой руды составляет около 80 млн т, или почти 39 % российской добычи.

Центральная металлургическая база включает крупные предприятия полного металлургического цикла: Новолипецкий металлургический комбинат (г. Липецк) и Новотульский завод (г. Тула), металлургический завод «Свободный Сокол» (г. Липецк), «Электросталь» под Москвой (передельная качественная металлургия). На крупных машиностроительных предприятиях развита малая металлургия. Введен в действие Оскольский электрометаллургический (бездоменный) комбинат

(Белгородская область) по прямому восстановлению железа. Преимуществами бездоменного металлургического процесса являются: значительная концентрация взаимосвязанных производств — от окомкования сырья до выпуска конечного продукта; высокое качество металлопродукции; непрерывность технологического процесса, что способствует соединению всех технологических участков металлургического производства в одну высокомеханизированную линию; большая мощность предприятия, не требующего кокса для выплавки стали.

Читайте также:  Дровокол для колки дров

В зону влияния и территориальных связей Центра входит металлургия Севера европейской части России, на который приходится более 5 % балансовых запасов железных руд РФ и свыше 21 % добычи сырой руды. Здесь действуют довольно крупные предприятия — Череповецкий металлургический комбинат, Оленегорский и Костомукшский ГОКи (Карелия). Руды Севера при невысоком содержании железа (28—32 %) хорошо обогащаются, почти не имеют вредных примесей, что позволяет получать высококачественный металл.

Металлургическая база Сибири находится в процессе формирования. В Сибири и на Дальнем Востоке производится примерно 20 % чугуна и готового проката и 15 % стали. Эта металлургическая база характеризуется сравнительно крупными балансовыми запасами (по категории А+В+С) железных руд. Они оценены в 12 млрд т, что составляет примерно 21 % общероссийских запасов, в том числе около 13 % приходится на долю Сибири и 8 % — на Дальний Восток.

Основой формирования Сибирской металлургической базы являются железные руды Горной Шории, Хакасии и Ангаро-Илимского железорудного бассейна, а топливной базой — Кузнецкий каменноугольный бассейн. Современное производство здесь осуществляется на Кузнецком металлургическом комбинате (с производством полного цикла) и Западно-Сибирском заводе, а также на ферросплавном заводе (г. Новокузнецк). Передельная металлургия представлена заводами в Новосибирске, Гурьевске, Красноярске, Петровске-Забай- кальском, Комсомольске-на-Амуре, а добывающая промышленность — горно-обогатительными предприятиями, находящимися на территории Кузбасса, в Горной Шории (Западная Сибирь) и Хакасии, Коршуновским ГОК в Восточной Сибири.

Цветная металлургия. Сырьевая база цветной металлургии обладает следующими особенностями:

О крайне низкое количественное содержание полезных компонентов в сырье (медные — от 1 до 5 %, свинцово-цинковые — от 1,5 до

  • 5.5 %, никелевые — от 0,3 до 5,5 %, оловянные — от 0,01 до 0,7 %, молибденовые — от 0,005 до 0,04 %). Практически для получения 1 т меди требуется переработать не менее 100 т руды, никеля — до 200 т, олова — до 300 т. Расход сырья на 1 т готовой продукции в сотни раз превосходит объем готового изделия, а при производстве редких металлов — в десятки и даже сотни тысяч раз;
  • 0 исключительная многокомпонентность сырья, например уральские медные колчеданы (карабашские руды в Челябинской области) содержат медь, железо, серу, золото, кадмий, серебро, селен, теллур, индий, галий и другие элементы, в общей сложности до 30 компонентов;
  • 0 огромная топливо- и электроемкость сырья в процессе его переработки; так, для производства никеля нужно до 55 т топлива на 1 т готовой продукции; цинка — до 3 т; черновой меди — до
  • 3.5 т; глинозема — до 12 т и т.д. Для производства 1 т алюминия требуется до 17 тыс. кВт ч электроэнергии, 1 т титана — до 20—60 тыс. кВт ч, магния — до 20 тыс. кВт ч и т.д.

Размещение цветной металлургии зависит главным образом от сырьевой базы. При этом обогащение непосредственно привязано к местам добычи руд цветных металлов, за исключением тех случаев, когда вблизи отсутствуют достаточно надежные источники водоснабжения, так как обогащение требует большого количества воды: 8—10 тыс. м 3 на 1 т полиметаллических руд, 15—20 м 3 на 1 т медно-никелевых руд и т.д.

В цветной металлургии различают топливоемкие и электроемкие производства. Высокая топливоемкость (50—55 % на 1 т готовой продукции) характерна, например, для производства никеля, глинозема из нефелинов (11,5 т на 1 т готовой продукции), черновой меди и др. Повышенной электроемкостью отличается производство алюминия (17—18 тыс. кВт ч на 1 т готовой продукции), магния (18—20 тыс. кВтч), кальция (30—50 тыс. кВт ч), титана (20—60 тыс. кВт ч) и др. В целом по отрасли доля топливно-энергетических затрат составляет от 10 до 50—65 % общих затрат на 1 т производимой продукции. Эта особенность сырьевой базы обусловливает размещение цветной металлургии в регионах, наиболее обеспеченных электроэнергией.

Старейшим из регионов России по производству цветных металлов, особенно меди, алюминия, цинка, никеля, кобальта, свинца, золота и многих редких металлов является Урал, где действуют 11 предприятий медной промышленности, в состав которых входят 16 рудников, 8 обогатительных фабрик, пять медеплавильных и два медеэлектролитных завода. Из них наиболее крупные: Башкирский и Учалинский ГОКи и Бу- рибаевское рудоуправление (Башкортостан), Карабашский медеплавильный и Кыштымский медеэлектролитный заводы (Челябинская область), Красноуральский и Кировоградский медеплавильные комбинаты, Дегтярское рудоуправление, Среднеуральский медеплавильный завод и комбинат «Уралэлектромедь» (Свердловская область), Гайский ГОК и Медногорский медносерный комбинат (Оренбургская область).

На уральских предприятиях производится почти 43 % рафинированной меди, около 65 % цинка в концентрате от общего производства их в России, а также много золота, серебра, редких и рассеянных металлов.

В Северном и Северо-Западном районах ведутся добыча и обогащение нефелинов, бокситов, титановых, медно-никелевых руд. Алюминиевые заводы находятся в Кандалакше, Над- воицах, Бокситогорске, медеплавильный — в Мончегорске, никелевый — в г. Никель.

Восточная Сибирь и особенно Дальний Восток характеризуются высоким уровнем развития цветной металлургии. На долю Дальнего Востока приходится основная часть российской добычи оловянных руд, золота, свинцово-цинковых руд, вольфрама, ртути.

В восточных районах России особенно быстро развивается алюминиевая промышленность. Целесообразность продвижения ее на восток и в первую очередь в Восточную Сибирь обусловлена относительно низкой трудоемкостью производства алюминия и небольшой долей в стоимости металла транспортных затрат на перевозку глинозема из европейской части страны на восток. В целом цветная металлургия, отличающаяся высокой энерго- и ресурсоемкостью, опирается в своем развитии на крупнейшие энергетическую и минерально-сырьевую базы в регионе. Важнейшие их центры — Красноярский, Иркутский, Братский, Саянский, Шелеховский алюминиевые заводы, где осуществляется производство глинозема, металлического алюминия, цветного и легкого алюминиевого проката.

Свинцово-цинковая промышленность с ориентацией на хорошую сырьевую и топливную базы развивается в Кузбассе (Салаир), Забайкалье (Нерчинск), на Дальнем Востоке (Даль- негорск) и др. В регионе производится не только металл, но и разнообразная продукция из него — экономичные профили проката, проволока, трубы, фольга, лента и т.п.

Оловянная промышленность в Сибири и на Дальнем Востоке характеризуется некоторыми особенностями: во-первых, предприятия по обогащению и подготовке к переделу руд размещаются в местах добычи сырья, так как содержание полезного компонента в рудах очень мало, велик объем вскрышных пород при добыче сырья, а содержание олова в концентрате должно быть весьма высоким (40—70 %); во-вторых, предприятия металлургического передела размещаются в районах с большим потреблением готовой продукции, а также на пути транспортирования концентратов, что связано с их высокой транспортабельностью. Основные районы производства олова: Восточная Сибирь и Дальний Восток (Шерловогорский, Хрустальнен- ский, Солнечный, Эсе-Хайский, Депутатский ГОКи).

Читайте также:  Мельхиор польза и вред для человека

Крупным центром металлургии является Норильский ГОК, где не только наращиваются объемы производства, но полно и комплексно используется сырье. Здесь производятся никель, кобальт, платина, медь и другая продукция, получаемая в результате использования вторичного сырья.

Металлы окружают нас всегда и везде. Сегодня это неотъемлемая часть многих вещей, которыми мы пользуемся ежедневно. Достаточно просто окинуть взглядом комнату, в которой вы находитесь, чтобы понять, что это действительно так.

Еще со школьной скамьи мы знаем, что все эти полезные ископаемые материалы делятся на две большие группы – чёрные и цветные металлы. Какие из них к какой группе относятся, нам и предстоит выяснить. Какие цветные металлы существуют на нашей планете?

Что такое черный металл

К категории «черные металлы» относится железо и все его сплавы, которые ныне существуют. В чистом виде железо встречается разве что только в исследовательских лабораториях. Главным образом это стали.

Что такое черная и цветная металлургия

Такой тип металлов образуется путем соединения железа с углеродом и добавления дополнительных элементов, которые придают полученному металлу те или иные свойства, необходимые в конкретном производстве (например, магнитные).

Чугун и сталь

Как правило, в производстве черные металлы проходят несколько стандартных фаз: добыча руды и её обработка в доменной печи. После этого получается чугун, из которого впоследствии получают любые виды стали и железных сплавов. Последние чаще используются в тяжелой промышленности. В отличие от них, цветные металлы —это более мягкое вещество, обладающее несколько другими свойствами, они используются в другой сфере.

Что такое черная и цветная металлургия

В состав чугуна входит 93% железа и около 3-5% углерода, плюс остаточные элементы в незначительном количестве. Этот материал редко используется для производства, поскольку обладает хрупкостью. Его можно встретить при изготовлении некоторых видов труб, вентилей или же клапанов. Но большинство производимого объема чугуна (более 90%) перерабатывается в сталь.

Основные виды стали, которые изготавливаются из железа, это: углеродистая и низкоуглеродистая (закалённая) сталь, нержавеющая, феррито-хромовая, хромовая, мартенситно-хромовая, хром-ванадиевая, легированная, никелевая, вольфрамовая, молибденовая и марганцевая сталь.

Железные руды

В чистом виде данный элемент таблицы Менделеева в земной коре содержится в довольно малых количествах (всего 5,5%). Но его очень много в составе различных железных руд.

Что такое черная и цветная металлургия

Наиболее значительными месторождениями (запас составляет более 30 триллионов тонн) являются пласты железистых кварцитов, возраст которых составляет более двух миллиардов лет. Распространены они главным образом в таких местах, как Южная и Северная Америка, Африка, Индия и запад Австралии.

Что такое цветные металлы

Другая большая группа металлов, в отличие от предыдущей, обладает более мягкими свойствами, они более пластичны, обладают тепло- и электропроводностью, устойчивостью к коррозии и многими другими.

Цветные металлы — это объединенное название всех металлов и их сплавов, за исключением железа. Их еще можно назвать «нежелезные металлы», что будет вполне справедливо.

Что такое черная и цветная металлургия

Цветными металлами являются:

— золото, серебро, платина (драгоценные металлы);

— алюминий, титан, магний, литий, бериллий (легкие);

— медь, олово, свинец, цинк, кобальт, никель (тяжелые);

— ниобий, молибден, цирконий, хром, вольфрам (тугоплавкие);

— индий, галлий, таллий (рассеянные);

— скандий, иттрий и все лантаноиды (редкоземельные);

— радий, технеций, актиний, полоний, торий, франций, уран и трансурановые элементы (радиоактивные).

История цветной металлургии

Цветные металлы сегодня активно используются в машиностроении, химической промышленности, строительстве и многих других областях производства. Благодаря научно-техническому прогрессу сфера применения этого материала постоянно расширяется, а технологии добычи металлов продолжают совершенствоваться.

Со временем использование цветных металлов росло, что стало причиной открытия новых элементов и названий. Все больше металлов начинало использоваться в производстве. В начале 20 столетия применялось около 15 наименований, а уже через 50 лет – в два раз больше. На сегодняшний день используется более 70 различных металлов, что является большинством среди ныне известных.

Рост уровня спроса на тяжелые цветные металлы был обусловлен растущими потребностями военной промышленности (для производства боеприпасов), а вот группа легких использовались в авиаракетно-космической промышленности.

Группа благородных издревле массово используется для изготовления ювелирных изделий и украшений. В 90-х годах 20 столетия 78% золота, 36% платины и 15% серебра использовались именно для этих целей. Если брать другие сферы, где используются благородные цветные металлы, — это электронное производство (золотые контакты в приборах), производство автомобилей (около 43% платины), а серебро использовалось для изготовления кино- и фотоматериалов.

Что такое черная и цветная металлургия

Особенности цветных металлов

Каждый из металлов этой группы обладает свойствами, которые и определяют в большинстве его принадлежность к ней. Это также обусловливает применение цветных металлов во многих областях промышленности.

Так, к примеру, большинству из них присуща высокая теплоёмкость и теплопроводность, что даёт им способность быстро охлаждаться после сварки. Есть и обратная сторона этого: при работе с такими металлами, как магний и медь, необходимо разогревать их непосредственно перед сваркой, а в течение самого процесса нужно применять сильные источники тепла, чтобы они не охлаждались.

Еще одним характерным свойством является снижение механических свойств. Ввиду этого необходимо аккуратно работать с ними, чтобы избежать деформации.

Цветные металлы в процессе нагревания активно вступают в реакцию с газами. Наглядно демонстрируют это свойство титан, молибден и тантал.

Эта группа металлов способны долго находиться в эксплуатации, но их нужно защищать от кислорода, который разрушает металлы. Для этого проводники, к примеру, покрываются защитным лаком. Предварительно металл поддается процедуре грунтования в два слоя.

Медные руды

Такой тип руд является наиболее распространенным в категории «цветных». Этот металл также имеет самую широкую область использования: строительство, промышленная энергетика, авиастроение, медицина, производство эффективных теплообменников и многие другие.

Места залежей меди также разнообразны. Сегодня большое значение придаётся бедным вкрапленным рудам (порфированного типа), которые добываются в жерлах вулканов. Образовался химический элемент из горячего раствора, который поступал из магматических очагов. Большой запас такой руды расположен на территории Северной и Южной Америки.

Что такое черная и цветная металлургия

Другой тип медных руд – колчеданный, добывается со дна морей и океанов. Источник – земли на Урале.

И еще одним огромным источником таких руд является медистый песчаник (Читинская область в России, Катанга в Африке).

Таким образом, цветные металлы – это незаменимый материал для изготовления многих вещей, что нас окружают.