Mineraalit: Nikkelimalmit. Ei-rautametallurgia Kupari-nikkelimalmiteollisuus Pääkeskukset

Nikkelimalmi on mineraali, joka muodostuu luonnollisista mineraaleista, joiden nikkelipitoisuus on riittävä, jotta sen tuotanto on taloudellisesti tarkoituksenmukaista ja kannattavaa.

Ominaisuudet ja tyypit

Yleisesti hyväksytty nikkelin pitoisuus malmissa, joka riittää esiintymän kehittymiseen, sulfidimalmeissa on 1-2%, silikaattimalmeissa - 1-1,5%.

Tärkeimmät nikkelimineraalit ovat yleisiä ja teollisesti merkittäviä mineraaleja, kuten sulfidit (pentlandiitit, milleriitit, nikkeliinit, polydymiitit, nikkeli-pyrrotiitit, violariitit, koboltti-nikkelipyriitit, vaesiitit, bravoitit, kloaniitit, gersdorfiitit, rammels-maniitti-bergiitit), vesipitoiset silikaatit (garnieriitit, annaberiitit, revdinskiitit, hovakhsiitit, nikkelinntroniitit, shuhardiitit) sekä nikkelikloriitit.

Kenttä ja tuotanto

Nikkelimalmiesiintymät ovat teollisesti systematisoituja pääasiassa malmikappaleiden morfologian, esiintymisen (geologiset olosuhteet), koostumuksen (mineraali ja materiaali) sekä käsittelyn teknisten vivahteiden mukaan.

Yleisesti hyväksytty nikkelimalmien typologia mahdollistaa:

kupari-nikkelisulfidiesiintymät: Norilsk, Talnakh, Oktyabrsky, Monchegorsky, Kaulsky ja muut (tämä on IVY-maissa), Sedbury ja Thompson (Kanadassa), Kambaldsky (Australiassa);
nikkelisilikaatti ja koboltti-nikkelisilikaatti (enimmäkseen levymäinen) Etelä-Uralilla, Kuubassa, Indonesiassa, Uudessa-Kaledoniassa, Australiassa.

On myös muita tyyppejä (pieniä), tämä on malmia:

kuparipyriittiesiintymät;
suonen sulfidi-arsenidikompleksikertymät.

Meren pohjalla sijaitsevilla ferromangaanikyhmyillä on valtava potentiaali.

Nikkelimalmien käyttö

Lähes kaikki louhittu nikkeli (86%-88%) käytetään lämmönkestävän, työkalu-, rakenne-, ruostumattoman metallin (teräksen ja metalliseosten) valmistukseen. Nikkeli ja kupari-nikkelivalssatut tuotteet saavat pienen osan louhittavasta nikkelistä. Siitä valmistetaan lankaa, teippejä, erilaisia laitteita kemianteollisuuteen ja elintarviketeollisuuteen. Nikkeliä käytetään - suihkukoneita, rakettitiedettä, tutkaa, ydinvoimaloita. Nikkeliseoksia käytetään aktiivisesti koneenrakennuksessa. Jotkut niistä ovat magneettisesti läpäiseviä, elastisia eri lämpötiloissa. 10 % nikkelistä käytetään katalysoimaan petrokemian teollisuuden prosesseja.

Monikomponenttisten mineraaliraaka-aineiden (resurssien yleensä) monimutkainen käyttö, joka koostuu useiden (kahden tai useamman) tai kaikkien (kysynnän) arvokkaiden komponenttien samanaikaisesta tai peräkkäisestä louhinnasta erillisiksi tuotteiksi ("mono-mineraal"-rikasteet, Eri puhtausasteen kemialliset alkuaineet tai niiden standardiyhdisteet ) on nykyaikaisen tuotannon tyypillinen piirre useimmilla kansantalouden sektoreilla. Raaka-aineiden integroitu käyttö on sellainen vaihe jalostusteollisuuden kehityksessä, jolloin yhden prosessin jätteistä tulee raaka-ainetta muille, jolloin ihmisen ja tuotannon välisten suhteiden ohella syntyy monimutkaisia tuotanto-luonto- ja luonto-ihmissuhteita. .

Mineraaliesiintymien kehittämisen aikana suuria määriä kuormaa lähetetään kaatopaikoille, jotka vievät suuria alueita. Samalla kaivoskaatopaikat ovat halpa ja arvokas raaka-aine, jota voidaan käyttää rakentamisessa, maankäytössä ja muilla teollisuudenaloilla.

Kiireellinen ongelma on raaka-aineiden integroitu käyttö siirtämällä kaikki komponentit teollisuustuotteisiin. Katsotaanpa joitain tapoja ratkaista tämä ongelma.

Venäjällä on kehitetty jätteetöntä teknologiaa nefeliiniraaka-aineiden käsittelyyn. Nefeliinikonsentraatti yhdessä kalkkikiven kanssa sintrataan lämpötilassa 1250 - 1300 °C. Sintrauksen jälkeen saadaan tuote.

Sintterin vesiliuotuksen aikana alkalisten menetelmien aluminaatit liukenevat. Natriumferriitti hydrolysoituu muodostaen natriumhydroksidia ja rautahydroksidia. Dikalsiumsilikaatti on vuorovaikutuksessa aluminaattiliuoksen kanssa, jolloin syntyy alkalimetallialuminaatteja ja trikalsiumhydroaluminaattia. Reaktio etenee: 3 (CaO Si02) + 2 (Na20 A1203) + 8H20 - Na20 A12Oe 2SiOr 2HgO + Na20 Si02 + 3CaO A12Oe - 6H20

Muodostuu nefeliini (beliitti) liete, joka erotetaan liuoksesta, pestään ja lähetetään sementin tuotantoon.

Alumiinisilikaattiliuos alistetaan silikonisaatiolle, jossa muodostuu niukkaliukoisia alumiinisilikaatteja. Ne erotetaan suodattamalla ja kalsinoidaan. Hanki valmis tuote - alumiinioksidi.

Puhdistettu natrium- ja kaliumaluminaattiliuos käsitellään kaasuilla, jotka sisältävät CO2:ta. Saadaan liuos, joka sisältää Na2C03:a ja K2C03:a. Liuos haihdutetaan ja sitten suoritetaan fraktiokiteytys. Aluksi kiteytetään sooda Na2C03 ja sitten potaska K2C03.

Nefeliiniraaka-aineiden monimutkaisen käsittelyn teknologinen järjestelmä varmistaa raaka-aineiden kaikkien komponenttien täyden käytön ja jalostuksen myyntikelpoisiksi tuotteiksi ja on jätteetön.

Yhden tonnin alumiinioksidin saamiseksi kulutetaan 3,9 - 4,3 tonnia nefeliinitiivistettä; 11,0 -13,8 tonnia kalkkikiveä; 3-3,5 tonnia polttoainetta; 4,1 - 1,6 Gcal höyryä; 1050-1190 kWh sähköä.

Samaan aikaan syntyy 0,62 - 0,78 tonnia soodaa; 0,18 - 0,28 tonnia potaskaa; 9-10 tonnia portlandsementtiä. Teollisuustuotteiden valmistuksen käyttökustannukset ovat 10–15 % alhaisemmat kuin näiden aineiden saannin muilla teollisilla menetelmillä.

Tarkastellaan nyt mineraalimalmin monimutkaisen käsittelyn prosesseja. Joitakin malmeja prosessoitaessa jopa 30-40 % hyödyllisistä komponenteista menee rikastusjätteeseen. Tällä hetkellä jalostetaan yhä enemmän köyhiä mineraaleja, joissa on vähän arvokasta komponenttia. Esimerkiksi sulfidimalmien kuparin pitoisuus on laskenut viimeisen 20 vuoden aikana 4 prosentista 0,5 prosenttiin. Useimmissa tapauksissa 1 tonnin metallia saamiseksi on tarpeen käsitellä 100-200 tonnia malmia.

Toinen mineraaliraaka-aineiden ominaisuus on niiden pieni määrä erittäin myrkyllisiä aineita, jotka sitten siirtyvät jätteeksi. Tämä koskee rikin, arseenin, antimonin, seleenin, telluurin ja muiden ei-rautametallien yhdisteitä.

Ongelma on erityisen akuutti Suomessa metallurginen teollisuus. Arvokkaiden tai myrkyllisten komponenttien korkea pitoisuus ei mahdollista metallurgisen teollisuuden jätteiden luokittelua kaatopaikoiksi ja edellyttää uusien tekniikoiden käyttöönottoa niiden käsittelyyn.

Tarkastellaanpa esimerkkinä kuparia ja muita ei-rautametalleja sisältävien sulfidimalmien käsittelytekniikkaa. Venäjällä kuparia saadaan kupari-sinkki-, kupari-nikkeli-, kupari-molybdeeni- ja kupari-kobolttimalmeista. Yli 80 % kuparista valmistetaan kupari-sinkkiraaka-aineista metallurgisella menetelmällä. Se koostuu seuraavista päätoimista:

Malmien vaahdotuskäsittely kuparirikasteen saamiseksi;

Hapettava paahtaminen;

Sulatus, jonka jälkeen saadaan matta - kuparin ja rautasulfidien seos ja kuona - metallioksidien sula.

Sovellettu menetelmä ei ratkaise raaka-aineiden monimutkaisen käytön ongelmaa. Kuparin uuttoaste raaka-aineista ei ylitä 75 - 78%. Lisäksi jopa 50 % sinkistä siirtyy kuparirikasteeseen, lisäksi jopa 20 % sinkistä häviää jätteissä ja rikkikiisurikasteessa. Malmista louhittiin pitkään vain kuparia rikastamoissa, ja loput komponenteista menivät kaatopaikoille.

Tällä hetkellä on kehitetty ja teollistettu kupari-sinkkimalmien kollektiivisesti valikoiva vaahdotustekniikka, joka mahdollistaa kupari- ja sinkkirikasteiden erottamisen malmista. Tämän kaavion mukaan malmi ensin murskataan ja lähetetään sulfidivaahdotukseen. Saadaan metallisulfideja ja jätekivi menee kaatopaikalle. Lisäksi sulfidikonsentraatti jauhamisen jälkeen lähetetään kupari-sinkkivaahdotusprosessiin, jonka seurauksena saadaan kupari-, sinkki- ja rikkikiisurikasteita. Kuparirikastetta käsitellään pyrometallurgisesti. Lopputuotteena saadaan puhdistettua kuparia. Sinkkirikasteita voidaan käsitellä useilla tavoilla, joita käytetään kotimaisissa ja ulkomaisissa tehtaissa.

Höyrystysprosessi on yleisin ulkomailla. Se perustuu sulan kuonan puhallukseen pelkistysaineen kanssa sekoitettuun ilmaan. Samanaikaisesti sinkin ja siihen liittyvien alkuaineiden - kadmium, lyijy, tina - yhdisteet sublimoituvat. Sitten suodatinjärjestelmä sieppaa ne. Tällä tavalla eristetään jopa 90 % sinkkiä, 99 % lyijyä ja 80 - 85 % tinaa.

Kamenogorskin tehtaalla käytetään toista menetelmää sinkkirikasteiden monimutkaiseen käsittelyyn - valssaukseen. Prosessin tekniikka koostuu yhdistetyn murskatun rikasteen ja koksin sulattamisesta putkiuuneissa. Sinkin, lyijyn ja kadmiumin yhdisteet siirtyvät sublimoituneiksi kaasuiksi. Klinkkeriin jää kupari, rauta, jalometallit, piidioksidi ja alumiinioksidi. Monet malmin sisältämät alkuaineet siirtyvät rikkikiisurikasteeseen.

Toinen esimerkki raaka-aineiden integroidusta käytöstä on kupari-nikkelimalmien käsittelytekniikka. Nämä malmit ovat arvokkaimpia polymetallisia raaka-aineita, jotka sisältävät nikkelin ja kuparin lisäksi kobolttia, jalometalleja, harvinaisia ja hivenaineita. Niitä louhitaan Norilskin, Talnakhin ja Kuolan niemimaalla. Raaka-aineiden rikastamisen aikana suurin osa epäpuhtauksista siirtyy rikkikiisurikasteiksi. Viime aikoihin asti rikkikiisurikasteita lähetettiin kemiantehtaille, joissa niitä käytettiin rikin erottamiseen ja rikkihapon tuotantoon. Loput elementit jäivät tuhkaan, joka meni kaatopaikoille tai sementin tuotantoon.

Norilskin Korean viranomaisilla on luotu teknologia kupari-nikkeliraaka-aineiden monimutkaiseen käsittelyyn. Aluksi malmille suoritetaan valikoiva vaahdotus kupari- ja nikkelirikasteiden vapautuessa. Nikkelirikaste (nikkelipitoisuus 4-5 %) sulatetaan sähkö- tai akselikaikuuuneissa jätekiven erottamiseksi ja nikkelin saamiseksi sulfidiseoksen muodossa (matta). Sen nikkelipitoisuus on 10-15%. Nikkelin ohella mattapintaan siirtyy osittain rauta, koboltti, kupari ja lähes täysin jalometallit. Raudan erottamiseksi nestemäinen matta hapetetaan puhaltamalla ilmalla. Seuraava toimenpide on vaahdotus, jonka aikana kupari- ja nikkeliyhdisteet erotetaan. Nikkelirikastetta kalsinoidaan leijukerrosuuneissa, kunnes rikki on kokonaan poistunut ja saadaan NiO. Metallinen kupla-nikkeli saadaan pelkistämällä sen oksidi valokaariuuneissa ja sitten puhdistetaan.

Koboltin eristämiseen käytetään sen kykyä muodostaa monimutkaisia yhdisteitä. Tätä tarkoitusta varten nikkelin ja koboltin liuosta käsitellään kloorilla, natriumhypokloriitilla tai muilla hapettimilla. Lopputuote on kobolttioksidi Co304, josta saadaan metallista kobolttia.

Yuzhuralnickelin tehtaalla ja Norilskin Korean viranomaisilla käytettiin sorptio- ja uuttotekniikoita vastaavien elementtien erottamiseen kupari-nikkelimalmeista.

Tällä hetkellä ioninvaihtosorptiolöydöt teollinen sovellus ei-rautametallien ja jalometallien erottamiseen malmeista tai niiden käsittelyjätteistä.

Tässä on muutamia esimerkkejä: kullan uuttamiseen malmeista käytetään ANK-5-2-ioninvaihdinta; anioninvaihtajat adsorboivat molybdeenin anioniset muodot hyvin; sorption käyttö volframin uuttamiseen on lupaavaa; on kehitetty teknologia vanadiinin teolliseen uuttamiseen ioniaktiivisilla sorbenteilla.

Kaikissa sorptiomenetelmän soveltamistapauksissa metallien uuttamiskerroin malmiraaka-aineista kasvaa merkittävästi, pääoma- ja käyttökustannukset vähenevät, haitallisten aineiden päästöt ympäristöön.

Uutta käytetään laajasti myös metallien monimutkaiseen uuttamiseen luonnollisista raaka-aineista. Menetelmä perustuu nestemäisten seosten käsittelyyn liuottimilla, jotka ovat selektiivisiä yksittäisten komponenttien suhteen.

Uuttoprosesseja käytetään laajasti harvinaisten metallien uuttamiseen: tantaali ja niobium, zirkonium ja hafnium, skandium, yttrium, tallium ja indium, volframi, molybdeeni, renium ja muut harvinaiset maametallit erotetaan ja otetaan talteen.

Samanlaisia tietoja.

"Kuolan niemimaan kupari-nikkelimalmit - niiden louhinta, käsittely, monimutkainen käyttö"

Goychuk Olga Fedorovna,

B-luokan 9 opiskelija

MBOU lukio nro 1, Monchegorsk

Murmanskin alue,

st. Kotulskogo talo 1,

puh. (8-815-36) 5-62-86

sähköposti: koulu [sähköposti suojattu] kuukausi . mels . fi
Valvoja:

Leontieva Nadezhda Nikolaevna,

maantieteen opettaja

Monchegorsk

Sisältö:

1. Johdanto 3

2. Geologinen historia kupari-nikkelimalmien muodostumisesta maankuoressa 6

Maankuoren rakenne Murmanskin alueella 6

Malmin muodostumisprosessit 9

Kuolan arktisen maanalaiset ruokakomerot 11

3. Kuolan niemimaan mineraalien luokitus 14

4. Kupari-nikkelimalmiesiintymien sijoittaminen 17

Kupari-nikkelimalmiesiintymien sijoittaminen planeetalle 17

Kupari-nikkelimalmien esiintymät Venäjällä 19

Kuolan arktisen alueen kupari-nikkeliesiintymät 21

5. Nikkelin löytämisen ja käytön historia ihmisen taloudellisessa toiminnassa 24

6. Kuparin löytämisen ja taloudellisen käytön historia 29

7. Kuparin ja nikkelin fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet 36

8. Ei-rautametallien ja jalometallien valmistuksen perusteet sulfidimalmeista 38

9. Kuolan arktisen alueen kupari-nikkeliyritykset: 46

JSC Combine "Severonickel" 46

JSC MMC Pechenganickel 48

10. Metallurgisen teollisuuden vaikutukset Murmanskin alueen ympäristöön 54

Ihmisten aiheuttamat vaikutukset maaperään 54

Ihmisten aiheuttamat vaikutukset vesiekosysteemeihin 56

Ilman saastuminen 57

Kupari-nikkeliteollisuuden kehitysnäkymät 60
Johtopäätös 62

Viitteet 63

Liite 64

Monien todisteiden perusteella päätän, että luonto hallitsee laajasti ja rikkaasti myös maan pohjoisessa suolistossa... Mutta metallit ja mineraalit eivät tule itsestään pihalle. He vaativat silmiä ja käsiä etsiäkseen. M. V. Lomonosov
1. Esittely

Kantalahden takana asui tyttö. Hän juoksi nopeammin kuin peura. Ja Lovozerossa asui nuori mies, tuulen nopeuden kilpailija. Tämä nuori mies päätti mennä naimisiin laivastonjalkaisen kanssa. Mutta tyttö juoksi vuorille, eikä hän päässyt karkuun kiinni. Hän väsyi ja kuoli. Sitten nopeajalkainen nainen itki hopeakyynelistä. Tuuli kantoi hänen kyyneleensä ympärilleen. Siitä lähtien Lovozeron ja Kantalahden välisille vuorille on kertynyt lukemattomia rikkauksia, metsän omistaja - karhu - vartioi niitä valppaasti uteliailta katseilta.

Mutta nyt on tullut uudet ajat, ja vuorilla, joissa hopeaneito itki, syntyi uusi, vielä taianomaisempi satu. Hänet muovaili elämä itse. Muinainen saamelaisten tarinankertoja, Kuolan maan alkuperäinen asukas ja sen ensimmäinen alkuperäinen kronikoija, ei tainnut saada selville, missä hopea, missä nikkeli. Loppujen lopuksi nikkeli voi myös loistaa. geologit ovat nähneet. Ei kaukana Imandra-järvestä he löysivät nikkeliä, kobolttia, kuparia ja rautaa. Kaikki tämä tietysti malmeissa. Ja niin, saadakseen maanalaisia aarteita, rohkeat pohjoisen valloittajat tulivat Monche-tundraan.

Mitä tulee Murmanskin alueen mineraaliesiintymiin, yleisimmät määritelmät ovat "ainutlaatuinen, ainoa maassa, ainoa maailmassa" jne. Ilmaisu "aarreniemimaa" on tullut melkein yleiseksi. Maapallolla ei todellakaan ole toista aluetta, jolla olisi niin runsaasti ja erilaisia mineraaleja ja kiviä. Jopa kuuluisa Urals, jota pidettiin pitkään maailman luonnonmineralogisena museona, on tässä suhteessa huonompi kuin Kuolan niemimaa. Kuolan tiedekeskuksen (KSC) geologisen instituutin mukaan vuoden 1990 alussa. alueellamme on rekisteröity 930 mineraalityyppiä ja niiden lajikkeita - lähes kolmannes kaikista tällä hetkellä tunnetuista (vertailun vuoksi: Uralilla on noin 770 mineraalia. Osaa niistä ei löydy mistään muualta maailmassa. Kivisuolissa Kuolan maasta löytyy rautaa ja nikkeliä, kuparia ja titaania, mineraalilannoitteita, harvinaisimpia ihmeellisiä helmiä.

Kuolan niemimaalla on suurin osa alueen ja maan talouden kehityksen kannalta välttämättömistä mineraaleista. Kuolan esiintymien ominaisuus on malmien monikomponenttinen koostumus, mikä antaa niille erityisen teollisen arvon.

Työn teema:

"Kuolan niemimaan kupari-nikkelimalmit - niiden louhinta, käsittely, monimutkainen käyttö"

Teoksen relevanssi:

Kuparin ja nikkelin sekä muiden raskaiden ei-rautametallien metallurgia on kotimaisen ei-rautametallien johtava lenkki. Raskaat ei-rautametallit muodostavat merkittävän osan teollisuuden bruttotuotannosta.

Kuparin ja nikkelin arvo kasvaa vuosi vuodelta erityisesti energia-, elektroniikka-, konepaja-, ilmailu-, avaruus- ja ydinteknologian nopean kehityksen yhteydessä. Kuparin ja nikkelin tuotannon jatkokehitys ja tekninen taso määräävät suurelta osin maamme kansantalouden monien alojen teknisen kehityksen.

Murmanskin alue on yksi metallurgiasta, jota täällä edustaa nikkeli-koboltti-, alumiini- ja harvinaisten metallien teollisuus. Alueen yrityksissä tuotettua nikkeliä, kuparia, kobolttia, alumiinia, kultaa, hopeaa, platinaa ja muita metalleja sisältävä jalometallirikaste käytetään monilla Venäjän talouden sektoreilla ja viedään sen ulkopuolelle.

Nykyään kiinnitetään paljon huomiota jalostettujen raaka-aineiden käytön monimutkaisuuden lisäämiseen, esitetään vaatimuksia nykyaikaiselle metallurgiselle prosessille ja periaatteelle valita järkevin ja tehokkain metallurginen teknologia niiden perusteella ottaen huomioon saavutukset. kupari- ja nikkelimetallurgian alalla viime vuosina saavutettu.

Tavoite:

Tutustu Kuolan niemimaalla olevien kupari-nikkelimalmien muodostumisen, louhinnan ja sijoittamisen olosuhteisiin sekä niiden integroituun käyttöön ja soveltamiseen kansantaloudessa

1. Ota selvää, mitä kupari-nikkelimalmit ovat, miten niiden esiintymät muodostuivat;

2. Määritä, missä polymetallimalmien pääesiintymät sijaitsevat;

3. Selvitä, mitä tekniikoita käytetään kupari-nikkelimalmien louhinnassa ja nikkelin, kuparin, koboltin ja muiden raskasmetallien tuotannossa;

4. Selvitä näiden mineraalien merkitys maan ja alueemme taloudessa;

5. Selvitä ei-rautametallin vaikutukset Kuolan arktisen alueen luontoon;

6. Selvitä Murmanskin alueen metallurgisen teollisuuden kehitysnäkymät.

Tutkimuksen kohde:

Kuolan niemimaan kupari-nikkelimalmit.

2. Geologinen historia kupari-nikkelimalmien muodostumisesta maankuoressa

Maankuoren rakenne Murmanskin alueella

Nykyaikaisten käsitysten mukaan maan ylimmällä ohuella kuorella, jota kutsutaan maankuoreksi, on kerrosrakenne. Sen koostumuksessa erotetaan kolme pääkerrosta: sedimentti, graniitti ja basaltti (Liite 1). Maapallon kuoren keskimääräinen paksuus on noin 35 km, sedimenttikerroksen paksuus on 5-10 km, graniitti ja basaltti - kumpikin 15-20 km. Nämä keskiarvot voivat vaihdella suuresti todellisista ja eri alueista. Esimerkiksi geosynkliinisten kourujen vyöhykkeillä ohuen ylemmän sedimenttikerroksen paksuus voi olla 15–20 km, kun sitä ei käytännössä ole kilpeissä. Myös graniitti- ja basalttikerrosten paksuus vaihtelee huomattavasti. Lisäksi niiden tunnistaminen on suurelta osin mielivaltaista, koska vain sedimentti- ja graniittikerrokset ovat käytettävissä havainnointiin suoraan pinnasta, kun taas ideat basaltista perustuvat epäsuoraan seismiseen tietoon. Näiden kerrosten nimet on annettu ottaen huomioon niissä olevien seismisten aaltojen etenemisnopeudet, jotka ovat tyypillisiä graniitti- ja basalttikiville.

Tällaiset hypoteettiset maankuoren rakenteen mallit osoittautuvat usein riittämättömiksi käytännön ongelmien ratkaisemiseen, esimerkiksi piilotettujen mineraaliesiintymien ennustamiseen ja etsimiseen, maankuoren geotermisen järjestelmän selvittämiseen jne. Muiden syiden ohella tämä sai asiantuntijat tarttumaan syvän ja erittäin syvän porauksen ongelmaan. 1960-luvun puoliväliin mennessä maailmassa (Neuvostoliitossa ja USA:ssa) oli jo porattu useita jopa 9 km syviä kaivoja. Mutta ne kaikki oli tarkoitettu ensisijaisesti öljyn ja kaasun etsimiseen, ne porattiin sedimenttialtaisiin ja avasivat pohjimmiltaan samat sedimenttikerrokset, jotka tulevat pintaan antamatta tietoa maankuoren syvempien alueiden koostumuksesta ja rakenteesta. . Siksi kehitettiin ohjelma sarjan erittäin syvien kaivojen (jopa 14-15 km) poraamiseen, mukaan lukien kilpialueet, graniittikerroksen tutkimisen lisäksi mahdollisesti myös basaltin sisäänpääsemiseksi. kerros.

Ensimmäinen näistä kaivoista (ja toistaiseksi ainoa) oli Kuolan Superdeep (KSG), joka laskettiin vuonna 1970 Murmanskin alueen luoteisosaan. Syynä porauspaikan valintaan oli joitakin maankuoren rakenteen piirteitä tällä alueella.

Seismisten tietojen mukaan Murmanskin alueen kuoren paksuus on 38-40 km, mikä on 10-20 % keskimääräistä korkeampi. Samaan aikaan graniittikerroksen paksuus on täällä 2-3 kertaa pienempi kuin basalttikerroksen, ja niiden välinen raja on kiinnitetty vain 7-8 km:n syvyyteen, kun taas mannerkuoren tavallisessa osassa se sijaitsee 20-25 km syvyydessä. Tämä ei johdu vain graniittikerroksen pienemmästä paksuudesta, vaan myös sedimenttipeitteen lähes täydellisestä puuttumisesta, joka muissa paikoissa on 5-10 km. Kuolan niemimaalla sen keskimääräinen paksuus ei ylitä 150-170 m, ja joillakin alueilla (esimerkiksi luoteessa) ei ole lainkaan sedimenttiesiintymiä, ja pintaan nousee muinaisia kiteisiä kiviä. Tällainen maankuoren rakenne helpottaa pääsyä sen alempaan basalttikerrokseen ja mahdollistaa porauksen avulla luotettavamman tiedon saamisen maankuoren muodostavien kivien koostumuksesta ja rakenteesta.

Murmanskin alueen alueella erotetaan 6 peräkkäin muodostunutta kalliokompleksia, jotka kuuluvat arkeaaniseen, proterotsoiseen, paleotsoiseen ja kenozoiseen aikakauteen. 1 FROM jokainen näistä komplekseista liittyy tiettyyn mineraalisarjaan, koska jokaisella geologisella aikakaudella on omat olosuhteet, jotka joissakin tapauksissa ovat suotuisat esimerkiksi rautamalmien muodostumiselle, toisissa - apatiitti, ei-rautametallimalmit, kyaniitti jne.

Vanhin arkealainen kompleksi edustaa pääasiassa granitoideja ja graniittigneissejä. Tämä on säilynyt osa planeettamme varhaista kuorta, joka muodostaa Baltic Shieldin perustan. Arkeanisten kivien paljastumia löytyy melkein koko alueelta.

Varhaisen proterotsoisen ja keskiproterotsoisen kompleksien joukossa ovat pääasiassa gneisset ja kiteiset liuskeet, jotka olivat alun perin sedimenttikiviä ja vulkaanisia laavoja. Myöhemmin nämä kivet kiteytyivät uudelleen korkeiden lämpötilojen ja paineiden vaikutuksesta ja muuttuivat metamorfisiksi, kun ne upotettiin vaippaan. Ne liittyvät rautamalmiesiintymiin Olenegorskissa, kupari-nikkelimalmeihin Petšenegyssä ja Monchegorskissa, maailman suurimpiin Keivin kyaniittiesiintymiin, titanomagnetiittimalmeihin jne.

Yläproterotsoic-kompleksia edustavat pääasiassa sedimenttikivet. Nämä ovat pääasiassa luoteis- ja Terekin rannikon ja viereisten saarten hiekkakiviä, liuskeita, dolomiitteja ja aleikiviä.

Paleotsoisen kompleksin kivien koostumus sisältää pääasiassa magmaisia magmaisia kiviä. Niistä tärkeimmän paikan ovat nefeliinisyeniitit, jotka liittyvät ainutlaatuisiin Hiipinän apatiittiesiintymiin, Kovdorin rauta-, flogopiitti- ja vermikuliittimalmeihin sekä ametistiesiintymään Korablen niemellä.

Nuorimman, kenozoisen kokonaisuuden kivet, jotka liittyvät pääasiassa kvaternaarikauden jääkausiin, ovat irtonaisten sedimenttien, hiekan, saven ja kivien kerrostumia.

Malmin muodostumisprosessit

Kaikki esiintymät ja malmin muodostumisprosessit on jaettu kolmeen sarjaan: magmatogeeninen, eksogeeninen ja metamorfogeeninen. Magmaattisten sulamien kiteytymisprosesseihin liittyvä magmaattinen sarja sisältää magmaattisen, karbonatiitin, pegmatiitin, skarnin, albitiitti-greisenin, hydrotermisen, rikkikiisukkeen ja vulkanogeenisen malmin muodostumisprosessit. Eksogeeninen sarja sisältää sään aiheuttamia kuorikertymiä ja sedimenttikertymiä, jotka muodostuvat maankuoren pintaosassa olevan mineraaliaineen mekaanisen, kemiallisen ja biokemiallisen erilaistumisen seurauksena. Maankuoren syvillä vyöhykkeillä korkeiden paineiden ja lämpötilojen vaikutuksesta syntyvät esiintymät muodostavat metamorfogeenisen sarjan mineraaliesiintymiä.

Magmaattisen malmin muodostus - prosessit, joissa malmimineraaleja erotetaan ja väkevöidään ultraemäksisten, emäksisten, välimuotoisten ja emäksisten koostumusten magmoista, jotka johtuvat magmaattisten sulatteiden erottelusta ja erilaistumisesta suoliston jäähtymisen ja kiteytymisen aikana.

Karbonatiitit ovat pohjimmiltaan karbonaattisia endogeenisiä kiviä, jotka liittyvät avaruudellisesti ja geneettisesti ultraemäksisen emäksisen koostumuksen massseihin.

Pegmatiittimalmin muodostuminen liittyy kaasuilla kyllästettyjen ja hivenaineilla rikastettujen jäännösmagmien kehittymiseen. Jäännössulat erottuvat syvien magmakammioiden jäähtymisen ja kiteytymisen aikana.

Skarn-malmin muodostuminen kehittyi kuumia metalleja sisältävien magmatogeenisten liuosten kemiallisessa vuorovaikutuksessa granitoidien ja karbonaattikivien kanssa niiden kontaktialueilla.

Hydroterminen malmin muodostus - prosessit, joissa malmimineraaleja muodostuu kuumista vesipitoisista metallipitoisista liuoksista niiden vuorovaikutuksessa isäntäkivien kanssa. Tämän seurauksena malmimineraaleja kerrostuu kivien tyhjiin ja halkeamiin.

Pyriittimalmiesiintymät muodostuvat valtameren pohjalla syntyvien hydrotermisten järjestelmien toiminnan seurauksena, jotka liittyvät parageneettisesti merenalaisiin basaltti-andesiittimuodostelmiin.

Pyriittiesiintymät sisältävät suuria varantoja kuparia, sinkkiä, lyijyä sekä merkittäviä määriä hopeaa, kultaa, kadmiumia, seleeniä, tinaa, vismuttia jne.

Vulkanogeeninen malmin muodostuminen - malmien muodostumisprosessit maanpäällisen ja vedenalaisen vulkanismin aikana.

Maan pinnalla olevien kivien ja primääristen endogeenisten malmien fysikaalisessa ja kemiallisessa muuttumisessa lämpötilan vaihteluista, ilmakehän vaikutuksista sekä sateen ja pohjaveden kierrosta johtuen muodostuu säänkuoret, joissa syntyy uusia malmimineraaliyhdistelmiä.

Sedimenttimalmin muodostuminen johtuu sään ja vulkaanisten tuotteiden erilaistumisesta ja keskittymisestä. Nämä tuotteet kuljetetaan pääasiassa vesillä rinteisiin, jokilaaksojen pohjalle, järviin ja reunamerille.

Malmien metamorfogeeninen muodostuminen maankuoren syvillä vyöhykkeillä, joissa sedimenttikivet ja mineraalit uppoavat pinnasta ajan myötä, johtuu korkeista lämpötiloista ja paineista sekä kuumien liuosten aktiivisuudesta. Näiden tekijöiden vaikutuksesta kivien ja mineraalien rakenne, mineraali, kemiallinen koostumus ja fysikaaliset ominaisuudet muuttuivat. Jotkut mineraalit saavat uusia ominaisuuksia, toiset tuhoutuvat ja toiset syntyvät kivistä.

Metamorfogeeninen malmin muodostuminen - metamorfogeenisten prosessien ja niiden muodostamien mineraalien luokittelu.

Mineraalien, mukaan lukien malmit, rakenteelliset ja rakenteelliset ominaisuudet heijastavat niiden muodostumisen geologisia olosuhteita, mineraalien alkuperä- ja kehitystapoja, niiden yhteyksiä ja auttavat siten selvittämään esiintymien syntyä.

Kuolan arktisen alueen maanalaisia ruokakomeroja

Kuolan niemimaalla vallitsevat magmatyyppiset esiintymät. Näitä ovat Hiipinän ja Lovozeron tundran apatiitti-nefeliinimalmit, Petsamon kupari-nikkelimalmit, Kovdorin rautamalmi- ja flogopiittiesiintymät sekä Afrikandan titaanipegmatiittimalmit. Tärkeimmät metamorfisen tyypin mineraalit ovat Priimandrovsky-alueen rautapitoiset kvartsiitit sekä Keivin kyaniitti- ja granaattiliuskat. Murmanskin alueen eksogeeniset esiintymät ovat jakautuneet rajoitetusti. Nämä ovat joko säilyneitä jäännöksiä esijääkauden säänkuoresta (vermikuliittiesiintymät Kovdorin massiivissa) tai jäätikköjärvi- ja merisedimenttejä ja nykyaikaisia esiintymiä (savet, hiekkakivet, piimaat). 2

Mineraalit ovat jakautuneet epätasaisesti alueelle ja muodostavat joillakin alueilla enemmän tai vähemmän suuria tietyntyyppisiä malmeja: apatiitti, kupari-nikkeli, rauta jne. Kuolan esiintymien ominaisuus on malmien monikomponenttinen koostumus, joka antaa niille erityistä teollista arvoa. Johtavien hyödyllisten komponenttien mukaan kaikki kerrostumat voidaan jakaa kahteen luokkaan: metallisiin ja ei-metallisiin, jotka puolestaan jaetaan ryhmiin.

Metallimineraalien luokassa on rautametallien (pääasiassa rauta ja titaani), ei-rautametallien (nikkeli, kupari, alumiini, sinkki, lyijy, hopea) malmiesiintymiä sekä yksittäisiä harvinaisten ja harvinaisten maametallien malmiesiintymiä. metallit (molybdeeni, tantaali, niobium, zirkonium).

Ei-metalliset mineraalit sisältävät seuraavat ryhmät:

1) apatiitit ja nefeliinit;

2) kiille- ja keramiikkaraaka-aineet;

3) rakennus- ja päällystekivet;

4) koriste- ja keräilykivet, helmet;

5) karbonaattiraaka-aineet;

6) hankaavat raaka-aineet;

7) asbesti;

8) hiekka ja sora;

9) savet ja piimaat;

10) hiilivetyraaka-aineet.

3. Kuolan niemimaan mineraalien luokittelu

Mineraaliraaka-aineet (ryhmä, tyyppi)	Teollinen fossiili (teollinen tyyppi)	Talletukset (kaivosyritykset)
Polttoaine- ja energiavarat; hiilivetyraaka-aine	Kaasua, öljyä	Barentsinmeren hylly (peltoryhmä)
metallimineraaleja jalometallit	Kulta, platina	Etsii
Rautaa sisältämättömät metallit	Kupari-nikkelimalmit	Pechenga, Monchegorsk (peltoryhmä)
harvinaiset metallit	Harvinaiset metallipegmatiitit, polymetallimalmit	Useita esiintymiä niemimaan eri osissa
Mustat metallit	Rautakvartsiitit	Olenegorsk (peltoryhmä)
	Monimutkaiset malmit, joissa on magnetiittia, apatiittia	Kovdor
	Ilmeniitti-titaani-magnetiittimalmit	Gremyakha-Vyrmes ja muut.
Kaivos- ja kemian raaka-aineet	staffeliittimalmit	Kovdor
	Apatiitti-nefeliinimalmit	Hiipinä (talletusryhmä)
teollisuuden raaka-aineet	moskovalainen	Neblagora, Ena (talletusryhmä)
	Vermikuliitti, flogopiitti	Kovdor
	Keraamiset raaka-aineet	Yena (talletusryhmä)
	kyaniittimalmit	Keivy (talletusryhmä)
Ei-metalliset mineraalit Rakennusmateriaalit	Rakennuskivet, hiekka, sora, kivimurska, savi (tiili)	Useita esiintymiä niemimaan eri osissa
Jalokivet ja koristekivet	Ametisti, amatsoniitti, ei-perinteiset puolijalokivet raaka-aineet	Valkoisenmeren rannikko, Keivy-, Hiipinä- ja Lovozero-vuoret
Pohjavesi	Tuore, mineraali, lämpö	Juomaveden lähteet (Monchegorsk, Kirovsk jne.)

Esimerkkinä alueen yleisimmistä eri mineraaliesiintymistä yritimme palauttaa niiden syntyhistorian hieman yksinkertaistettua. Tietenkin malmin muodostumisen luonnolliset prosessit olivat paljon monimutkaisempia, emmekä tiedä kaikkia kaukaisen geologisen menneisyyden yksityiskohtia. On tärkeää muistaa, että mikä tahansa mineraali on a rock, jolla on hyödyllisiä ominaisuuksia, joten kerrostumien muodostumista tulisi harkita tietyn alueen maankuoren geologisen kehityksen seurauksena. Kun otetaan huomioon malmin muodostumisprosessien keston ja ihmisen sivilisaation olemassaolon kesto, voidaan väittää, että suolistossa olevat mineraaliraaka-aineet eivät ole uusiutuvia.

4. Kupari-nikkelimalmiesiintymien sijoittaminen

Kupari-nikkelimalmiesiintymien sijoittaminen planeetalle

Nikkelimalmien pääesiintymät sijaitsevat Kanadassa, Venäjällä (Murmanskin alue, Norilskin alue, Ural, Voronežin alue), Kuubassa, Etelä-Afrikassa, Uudessa-Kaledoniassa, Ukrainassa (Liite 2).

Sulfidikupari-nikkelimalmit ovat geneettisesti sukua erilaistuneille mafis-hyperemäksisille massoille. Tärkeimmät malmimineraalit ovat pyrrotiitti, pentlandiitti, kalkopyriitti ja magnetiitti, vähäiset ja harvinaiset - rikkikiisu, kromiitti, kubaniitti, milleriitti, polydymiitti, platinoidimineraalit jne. Ni-pitoisuus niissä on 0,25-4,5 %, Ni:Cu-suhde malmeissa liittyy gabroidi- ja peridotiittikoostumusten ryhmiin 1:4 - 4:1, duniittikoostumus - 4:1 - 60:1. Nikkelin, koboltin ja kuparin lisäksi sulfidimalmit sisältävät eri määriä platinoideja, kultaa, hopeaa, seleeniä ja telluuria.

Valtaosa näiden malmien esiintymistä rajoittuu Prekambrian kiteisiin kilpeihin ja muinaisiin alustoihin. Kiinteitä ja hajaantuneita malmeja esiintyy päällystettyjen ja suonen kaltaisten kappaleiden, linssien ja ijileiden muodossa. Prekambrian esiintymien malmikappaleille on tyypillistä pääosin jyrkkä, 0,5–2 kilometriä pitkä ja 0,2–3 kilometriä pitkä kaljuus. Niiden paksuus vaihtelee 1-50 m, joskus jopa 300 m (Mount Kate, Länsi-Australia). Paleotsoisen ja mesotsoisen esiintymän malmikappaleille on usein ominaista lähes vaakasuora esiintyminen, merkittävässä määrin 4-50 metrin kerrosesiintymien paksuus (Norilskin alueen esiintymät Venäjällä). Sulfidimalmien louhinta - avoimilla ja maanalaisilla menetelmillä. Sulfidimalmeja rikastetaan vaahdottamalla, jolloin saadaan nikkeliä, kuparia ja pyrrotiittia tai kollektiivista (kupari-nikkeli)rikastetta.
Tunnetuimmat sulfidimalmiesiintymät (kartta): Pechenga, Talnakh ja Norilsk (Venäjä); Lynn Lake, Gordon Lake, Sudbury ja Thompson (Kanada); Kambalda ja Agnew (Australia).

Silikaattinikkelimalmit ovat irtonaisia, savimaisia ultraemäksisen säänkuoren muodostumia, jotka sisältävät Ni:tä 0,75–4 % tai enemmän. Tärkeimmät mineraalit ovat garnieriitti, nontroniitti, nepuiitti, revdinskiitti, keroliitti, hydrogoetiitti, götiitti, asbolaani, hydrokloriitti. Silikaattinikkelimalmit sisältävät nikkelin lisäksi 0,03-0,12 % Co. Jugoslavian, Albanian, Kreikan, Turkin ja CCCP:n pellot ovat mesozoisia, ja kaikki esiintymät tropiikissa ja subtrooppisissa alueilla (Uusi-Kaledonia, Brasilia, Kolumbia, Indonesia, Australia) rajoittuvat kenozoiikan säänkuoreen (pääasiassa Neogeeni-kvaternaari ja kvaternaari) ikä.

Silikaattimalmeja louhitaan pääasiassa avolouhoksella. Silikaattimalmit tulevat metallurgiseen käsittelyyn ilman rikastamista. CCCP:ssä nämä malmit prosessoitiin pyrometallurgisella menetelmällä nikkelin tai ferronikkelin saamiseksi, ulkomailla käytetään pääasiassa hydrometallurgisia menetelmiä - esipelkistetun malmin ammoniakkiuutto, rikkihappoautoklaaviliuotus jne., jota seuraa saatujen rikasteiden käsittely pyrometallurginen menetelmä. Silikaattimalmiesiintymät: Cheremshanskoje ja Sakharinskoye (entisen CCCP:n alue); Rzhanovo (FRY); Pagonda ja Larimna (Kreikka); Nonoc, Rio Tuba (Filippiinit); Soroako ja Pomalaa (Indonesia); Thio, Poro, Nepui ja Kyaya (Uusi-Kaledonia); Greenvale ja Marlborough (Australia); Moa ja Pinares de Mayari (Kuuba); Falcondo (Dominikaaninen tasavalta); Ceppo-Matoso (Kolumbia); Loma de Eppo (Venezuela); Nikeland ja Vermelho (Brasilia) jne.

Nikkelimalmivarat teollisuuskapitalistisissa ja kehitysmaissa ovat noin 95 miljoonaa tonnia (1984), sis. todistettu - noin 49 miljoonaa tonnia Silikaattimalmit muodostavat 65 % tutkituista nikkelivarannoista ja 44 % sen sulatuksesta. Maailman johtavien maiden metallisen nikkelin tuotanto vuonna 2003 oli 447,5 tuhatta tonnia.

Testata

Venäjän federaation kupari-nikkeliteollisuus

Johdanto

Venäjän federaation kupari-nikkeliteollisuus

Johtopäätös

Käytetyt kirjat

Ei-rautametallien metallurgia sisältää ei-rautametallimalmien louhinnan ja rikastamisen sekä ei-rautametallien ja niiden seosten sulatuksen.

Venäjällä on vahva ei-rautametallurgia, jonka erottuva piirre on omiin resursseihin perustuva kehitys. Fysikaalisten ominaisuuksien ja tarkoituksen mukaan ei-rautametallit voidaan jakaa ehdollisesti raskaisiin (kupari, lyijy, sinkki, tina, nikkeli) ja kevyisiin (alumiini, titaani, magnesium). Tämän jaon perusteella erotetaan kevytmetallien metallurgia ja raskasmetallien metallurgia.

Venäjän alueelle on muodostettu useita tärkeimpiä ei-rautametallurgian tukikohtia. Niiden erikoistumiserot selittyvät kevytmetallien (alumiini-, titaani-magnesiumteollisuus) ja raskasmetallien (kupari-, lyijy-sinkki-, tina-, nikkeli-kobolttiteollisuus) maantieteellisten erojen vuoksi.

Värimetallialan yritysten sijainti riippuu monista taloudellisista ja luonnonoloista, erityisesti raaka-ainetekijästä. Raaka-aineiden lisäksi merkittävä rooli on polttoaine- ja energiatekijällä.

Raskaiden ei-rautametallien tuotanto rajoittuu pienestä energiantarpeesta johtuen raaka-aineiden louhinnan, kuparimalmien louhinnan ja rikastamisen sekä kuparin sulatuksen aloille. Uralin talousalue sijaitsee johtava paikka Venäjällä, jonka alueella Krasnouralsky, Kirovogradsky, Sredneuralsky, Mednogorsky ovat erottuvia kombinaatteja.

Lyijy-sinkkiteollisuus kokonaisuudessaan painottuu alueille, joilla polymetallimalmeja levitetään. Näitä esiintymiä ovat Sadonskoje (Pohjois-Kaukasus), Salairskoje (Länsi-Siperia), Nerchenskoje (Itä-Siperia) ja Dalnegorskoje (Kauko-itä). Nikkeli-kobolttiteollisuuden keskukset ovat Norilskin (Itä-Siperia), Nikelin ja Monchegorskin (Pohjoinen talousalue) kaupungit.

Kevytmetallien saamiseksi tarvitaan suuri määrä energiaa. Siksi kevytmetalleja sulattavien yritysten keskittyminen halvan energian lähteiden lähelle on niiden sijainnin tärkein periaate.

Alumiinin valmistuksen raaka-aineita ovat bauksiitit luoteisalueelta (Boksitogorskin kaupunki), Uralilta (Severouralskin kaupunki), Kuolan niemimaan nefeliineistä (Kirovskin kaupunki) ja Etelä-Siperiasta (Gorjatšegorskin kaupunki) . Alumiinioksidia - alumiinioksidia - eristetään tästä alumiiniraaka-aineesta kaivosalueilla. Metallisen alumiinin sulattaminen siitä vaatii paljon sähköä. Siksi alumiinivoimaloita rakennetaan suurten voimalaitosten, pääasiassa vesivoimaloiden (Bratskaya, Krasnojarsk jne.) lähelle.

Titaani-magnesiumteollisuus sijaitsee pääasiassa Uralilla sekä raaka-aineiden louhinnalla (Bereznikin magnesiumtehdas) että halvan energian alueilla (Ust-Kamenogorskin titaani-magnesiumtehdas).

Titaani-magnesiummetallurgian viimeinen vaihe - metallien ja niiden seosten käsittely - sijaitsee useimmiten alueilla, joilla valmiita tuotteita kulutetaan.

Venäjän federaation kupari-nikkeliteollisuus

Kupari-nikkeliteollisuus kuuluu ei-rautametallien metallurgiaan, nimittäin kaivosteollisuuteen, jolla on tärkeä paikka Venäjän teollisuudessa. Toisin kuin rautametallurgia, ei-rautametallurgia kehittyy omilla resursseillaan ja on myös erikoistunut metallurgisen uudelleenjaon rikastamiseen. Ei-rautametallurgia on noin sata yritystä, joiden ansiosta jaksollisen taulukon yli 50 elementtiä poimitaan.

Kupari ja nikkeli kuuluvat raskasmetallien ryhmään. Ne ovat myös metallimalmin mineraalivaroja. Tuotannon rakenne sisältää näiden metallien malmien louhinnan, niiden rikastamisen, metallurgisen käsittelyn, metalliseosten ja valssattujen tuotteiden valmistuksen.

Aloitetaan kuparista. Kupari on pohjimmiltaan kolmanneksi tärkein metalli raudan ja alumiinin jälkeen, se on strateginen metalli, koska se on yksi maan tuotannon ja teknisen potentiaalin mittareista. Yhden kuparitonnin hinta maailmanmarkkinoilla, joilla Venäjä on kuparirikasteiden ja puhdistetun kuparin tärkein viejä, vaihtelee 1350-3540 dollarin välillä (tällä hetkellä - 1664 dollaria). Pääasialliset malmityypit ovat Uralin kuparipyriitit (Krasnouralskoje, Kirovgradskoje, Gayskoye Orenburgin alueella - maan parhaat malmit, jopa 10 % kuparia), Itä-Siperian kuparihiekkakivet (Udokanskoje-esiintymä Chitan alueella, Altai , Kuolan niemimaa). Sen jalostus tapahtuu elektrolyyttitehtailla Kyshtymissä ja Verkhnyaja Pyshmassa.Kuparia sulatettaessa syntyy jätettä, jota käytetään kemianteollisuudessa: rikkihapon, superfosfaatin valmistukseen (esim. Mednogorskin kupari- ja rikkitehtaan) . Kupariteollisuudessa yhteys raaka-ainelähteisiin on rikastuslaitoksen sijainnin edellytys. Metallurgisessa käsittelyssä raaka-ainetekijän rooli jonkin verran heikkenee ja pienenee, mitä korkeampi on käytettyjen rikasteiden laatu ja siten kuljetettavuus. Teknologisen prosessin loppuvaiheessa se yleensä menettää merkityksensä, joten kuparin jalostusyritykset sijaitsevat lähellä kuluttajia sekä polttoaine- ja energiaresursseja. Kupariteollisuuden raaka-ainepohjaa luonnehdittaessa on pidettävä mielessä, että Uralilla on vain 50 % raaka-aineista, ja nämä varat ovat jatkuvasti pienenemässä. Siksi Ural-yritykset ovat erityisen kiinnostavia muiden kupariesiintymien kehittämisen kannalta. Mahdollisena pidetään Udokanin esiintymää, jossa on valtavat varat - 27 miljoonaa tonnia puhdasta kuparia. Mutta esiintymän kehittämisluvan myynti viivästyy jatkuvasti, joten valtio pakottaa yrittäjiä kehittämään ensin pieniä kupariesiintymiä. Venäjällä, kun kupariraaka-aineista on koko alan pulaa, tämän esiintymän kehittäminen voisi ratkaista ongelman. Myös Udokanin vaikeat kaivosolosuhteet on huomioitava - kaksi negatiivista tekijää toimivat samanaikaisesti: ikirouta ja korkea seisminen.

Kuparin louhinta

Vuodesta 2005 lähtien Gumeshevskoye-esiintymän venäläinen kupariyhtiö aloitti Venäjän ensimmäisen kuparikaivoskompleksin käytön, jossa käytetään malmin maanalaista liuottamista. Uusi kuparimalmin rikastustekniikka ei vaadi sen uuttamista pintaan ja on siksi erittäin kustannustehokas. Hankkeen kokonaisinvestointi oli 18,5 miljoonaa dollaria.

Sverdlovskin alueelle perustettu kuparin tuotanto koostuu kahdesta osasta: geoteknologisesta kentästä, jossa tapahtuu kuparin vesiliuoksen maanalainen kyllästysprosessi, sekä uutto- ja elektrovinointikompleksista, josta saadaan korkealaatuisia M00K kuparikatodeja. tuloksena oleva ratkaisu.

Investointien määrä ainutlaatuisen kaivosmenetelmän tutkimukseen, kehittämiseen ja mukauttamiseen paikallisiin olosuhteisiin oli yli 3,5 miljoonaa dollaria. Polevskoyn kaupunki, Sverdlovskin alue. Pilottituotannon luomiseen osallistuivat CJSC Uralgidromedin asiantuntijat yhdessä SNC-Lavalin Europe Ltd:n (Iso-Britannia) kanssa.

Päätös rakentaa teollisuuskompleksi korkealaatuisen kuparin tuotantoa varten tehtiin heti sen jälkeen, kun koelaitoksen tehokas toiminta ja ympäristöturvallisuus oli varmistettu. Teollisuuskompleksin rakentaminen kuparin uuttamiseksi liuoksesta orgaanisilla aineilla ja sähköviinauksella aloitettiin joulukuussa 2004. Laitoksen suunnittelun ja rakentamisen toteutti Outokumpu Technology Oy (Suomi). Investointien määrä louhinta- ja sähkövinauskompleksin luomiseen oli yli 15 miljoonaa dollaria.

Yhdistetyn kompleksin ensimmäisen vaiheen tuotantokapasiteetti (mukaan lukien hydrotekninen kenttä sekä louhinta- ja sähköporaustuotantokompleksi) on 5 tuhatta tonnia kuparikatodeja vuodessa, mutta hydroteknologian kentän toisen osan kaupallisen toiminnan alkaessa. vuoden 2006 loppuun mennessä tuotantomäärä kaksinkertaistuu. Edut uusi teknologia koostuu siitä, että pääprosessit siirretään maan alle ja tapahtuvat ilman ihmisen puuttumista, mikä lisää dramaattisesti tuotannon tehokkuutta. Perinteinen kallis prosessi on korvattu tekniikalla, joka perustuu heikkojen happoliuosten käyttöön, jotka jopa maan alla reagoivat malmin kanssa ja rikastuvat kuparilla. Tämä ainutlaatuinen rikastustekniikka kehitettiin Neuvostoliitossa uraanin ja harvinaisten maametallien uuttamiseen. Uralgidromed on ensimmäinen yritys, joka käyttää tätä keksintöä teollisuustuotanto kupari.

Huomautus: Russian Copper Company Holding (RMK) tuottaa ja myy yli 15 % venäläisestä kuparista ja on kolmas kuparin tuottaja Venäjällä Norilsk Nickelin ja UMMC:n jälkeen. RCC-yritykset toimivat neljällä Venäjän alueella ja Kazakstanin alueella. Ne muodostavat täydellisen tuotantosyklin: malmin louhinnasta ja romun keräyksestä kuparirikasteen ja kuparikuparin valmistukseen kuparitankojen ja kupariin ja sen seokseen perustuvien valmiiden tuotteiden tuotantoon. Työntekijöiden määrä on 15 tuhatta henkilöä. Vuonna 2004 RCC-yritykset tuottivat yli 130 000 tonnia jalostettua katodikuparia.

Alan tämän hetken akuutein ongelma on raaka-aineiden saanti. Hallitus päättää, sallitaanko ulkomaisten yritysten osallistua tarjouskilpailuihin Venäjän kupariesiintymien kehittämiseksi, koska kuparimaailman tilanne on erittäin vaikea: kuparin tuotantokapasiteettia on liikaa. Eli on mahdollista, että ulkomaisille yrityksille on hyödyllistä jäädyttää lupaavien venäläisten esiintymien, kuten Udokanskoje, kehitys ja poistaa siten kilpailijat - Uralin metallurgit maailman kuparimarkkinoilta. Tässä tapauksessa hallituksen tulisi toteuttaa protektionistisia toimenpiteitä suhteessa kotimaisiin tuottajiin ja investoida ainakin osittain Udokan-kuparin kehittämiseen, jonka kehittäminen vaatii yli 400 miljoonaa dollaria ja hankkeen takaisinmaksuaika on melko pitkä - 5 vuotta. .

Kaivos- ja sulattoyhtiö JSC Norilsk Nickel tuottaa 70 % Venäjän kuparista. Tuotantomäärä vuonna 2003 oli 473 tuhatta tonnia. Vuonna 2005 Norilsk Nickelin liikevaihto oli 7,2 miljardia dollaria, nettotulos -2,4 miljardia dollaria, kannattavuus - 48%. Lisäksi Norilsk Nickel on osoittanut tällaista kannattavuutta useiden vuosien ajan. Tehtaan liikevaihdosta 91 % tulee viennistä.

Urals on myös tärkeä kuparintuotannon alue. Suurin osa Uralin yrityksistä kuuluu Ural Mining and Metallurgical Companylle (UMMC). Siihen kuuluu yli 20 yritystä kuudella Venäjän alueella ja ulkomailla. Malmin louhinnasta valmiiden tuotteiden tuotantoon on rakennettu yksittäinen teknologinen ketju - kuparitanko, valssattu kupari, autoteollisuuden komponentit ja kokoonpanot, kaapelit, johtimet. Integraatio lähisektoreiden kanssa on käynnissä: rautametallurgia, konepajateollisuus, kaapeliteollisuus. UMMC:n vuosiliikevaihto on 1,4 miljardia dollaria, tuotannossa työskentelee yli 65 tuhatta ihmistä. UMMC hallitsee 40 % Venäjän jalostetun kuparin tuotannosta, 20 % kupariseoksiin perustuvista metallituotteista ja 50 % Euroopan kuparijauhemarkkinoista. Nikkelimalmien rikastaminen ja prosessointi on vaikeinta ei-rautametallurgiassa raaka-aineiden alhaisen metallipitoisuuden, suuren polttoaineen kulutuksen ja sähköenergian vuoksi (useista tuhansista kymmeniin tuhansiin kilowattitunteihin 1 tonnia lopputuotteita kohti) , monivaiheinen prosessi, useiden komponenttien (rikki, kupari, koboltti jne.) läsnäolo.

Alan vientisuuntautuneisuus säilyy. Mutta ulkomaisilla markkinoilla venäläiset tuottajat joutuvat kohtaamaan kuparintuottajamaiden vastustusta, erityisesti kuparin korkean jalostuksen tapauksessa. Ei tarvitse viedä raaka-aineita ja vähän jalostettua, vaan korkealaatuisia tuotteita, joilla on maksimaalinen valmiusaste, ts. valssatut tuotteet, johdin- ja kaapelituotteet, jäähdyttimen teippi, erikoisseokset jne.

Suurin nikkeliesiintymä on Norilsk, se sisältää 35,8 % maailman varannoista. Sulfidikupari-nikkelimalmeja louhitaan myös Kuolan niemimaalla ja hapetettuja silikaattinikkelimalmeja Uralilla (Buruktalin ja Cheremshanin esiintymät). Nikkelin tärkein ominaisuus on, että sen pieni lisäys antaa seoksille lujuutta, kovuutta ja korroosionkestävyyttä. Teollisuus on suuntautunut raaka-ainelähteisiin.

24.05.06 / Vuonna 2005 malmituotannon määrä MMC Norilsk Nickelin polaaridivisioonan kupari-nikkeliesiintymillä ylitti 14 000 tonnia. Malmin louhintamäärä OJSC MMC Norilsk Nickelin Polar Branchin Oktyabrsky-kupari-nikkeliesiintymässä vuonna 2005 oli 9172,3 tuhatta tonnia. Kuluneen vuoden aikana Talnakhin kupari-nikkeliesiintymässä louhittiin 2 464,8 tuhatta tonnia malmia ja Norilsk-1 kupari-nikkeliesiintymällä louhittiin 2 751,2 tuhatta tonnia malmia. Tämä todetaan yhtiön tilinpäätöksessä.

MMC:n napahaaran kuparitehtaalla suunnitellaan saatava päätökseen PV-3-automaatio- ja virtalähdejärjestelmän jälleenrakennus, joka mahdollistaa vakautumisen. tekninen prosessi, parantaa sulamisen laatuindikaattoreita ja vähentää epäorgaanisia päästöjä ilmakehään. Laitoksella on myös tarkoitus ottaa käyttöön uudet ilmanerotusyksiköt happiasemilla KS-1 ja KS-2.

On huomattava, että seitsemän Polar-divisioonan kaivosta tuottaa sulfidikupari-nikkelimalmeja Oktjabrskoje-, Talnakhskoje- ja Norilsk-1-esiintymiltä.

Vuonna 2006 malmipohjan pääkohteissa tehtiin investointeja olemassa olevien kapasiteetin jälleenrakentamiseksi ja uusien näkemysten avaamiseksi Polar-divisioonan kaivoksissa. Lisäksi rakennustyöt jatkuvat Lebyazhyen rikastushiekkaamion jälleenrakennustyössä, mikä antaa alan jalostuslaitoksille tarvittavan kapasiteetin kivijätteen varastointiin, ottaen huomioon malmin louhinnan ja jalostuksen lisäämisen mahdollisuudet. Hankkeen valmistuminen vuonna 2007.

Kupari-nikkelimalmien louhinta ja käsittely tapahtuu paitsi Norilskin kaivos- ja sulattolaitoksen ainutlaatuisessa kompleksissa, myös Nadezhdan metallurgisessa tehtaassa. Laitokset käyttävät Ust-Khantayskayan voimalaitoksen energiakantaa, Messojakhskoye-kentän kaasua ja paikallisia palveluita.

Yli 90 % Venäjän kaikesta nikkelistä sulattaa JSC Norilsk Nickel. Tämän takaa resurssipohjan laatu ja tuotannon rakenne. Vuonna 2003 yritys tuotti 243 tuhatta tonnia nikkeliä. Uralilla nikkelin tuotanto on keskittynyt malmin kaivosalueille - Rezhsky ja Ufaleysky. Tuotantojätettä käytetään rikkihapon, lämmöneristyslevyjen ja mineraalivillan valmistukseen. Venäjällä tuotetusta nikkelistä 95 % on vientiin suuntautunutta kaikki yhteensä. Nikkelin nykyinen maailmanmarkkinahintataso osoittaa suurelta osin kysynnän ja tarjonnan suhteen, koska ostajia on enemmän nikkelin tuottajilta. Nikkelin tasaisen hinnannousun ansiosta siitä on tullut houkuttelevampi sijoittajille - toinen syy, miksi valtio on erittäin kiinnostunut tukemaan kupari-nikkeliteollisuuden raaka-ainepohjan kehittämistä. Mutta on toinenkin puoli, ehkäpä nyt nikkelin tärkeimmät ostajat - ruostumattoman teräksen tuottajat - pitävät nykyistä hintaa liian korkeana ja vaihtavat sen korvikkeisiin, koska on olemassa tekniikoita ruostumattoman teräksen tuotantoon, jonka nikkelipitoisuus on alennettu. .

Venäjän kupari-nikkeliesiintymien pääominaisuus on malmien monimutkainen koostumus, josta nikkelin lisäksi uutetaan useita muita metalleja: kuparia, platinaryhmän metalleja sekä kultaa, hopeaa, seleeniä, telluuria, mikä nostaa dramaattisesti näiden malmien arvoa korkeista tuotantokustannuksista huolimatta.

Nikkelikobolttiteollisuuden kehitysnäkymät Venäjällä 25 prosenttia maailman nikkelivaroista ja -varoista on keskittynyt Venäjän suolistoon. Suurin osa niistä sijaitsee Krasnojarskin alueen pohjoisosassa, Murmanskin alueella, Keski- ja Etelä-Uralilla. Valtaosa Venäjän kobolttivarannoista ja -varoista liittyy nikkeliesiintymiin, joiden malmeissa koboltti on osatekijä. Todennäköisyys löytää uusia suuria näiden metallien esiintymiä korkealaatuisten malmien kanssa Venäjältä on erittäin pieni. Tutkituilla nikkelivaroilla mitattuna Venäjä on vakaasti maailman ensimmäinen, ja koboltin osalta se on viidennellä sijalla.

Viime vuoden alussa nikkelivarantoja oli 39 malmissa ja kobolttia 59 esiintymässä. Suurin osa näiden metallien todistetuista varannoista on keskittynyt kupari-nikkelisulfidimalmiesiintymiin (89 prosenttia nikkelivarannoista ja 71 prosenttia koboltista) ja silikaattimalmiesiintymiin (11 prosenttia nikkeliä ja 26 prosenttia kobolttia).

Venäjän koboltti-nikkeliteollisuuden raaka-ainepohjan perustana ovat Norilskin alueen sulfidikupari-nikkeliesiintymät, joissa viime vuosien pääasiallinen kehityskohde on rikkaat malmit, joiden nikkelipitoisuus on 3,12-3,65 prosenttia, koboltti - jopa 0,1 prosenttia. Rikkaiden malmien intensiivinen louhinta johtaa niiden varastojen ehtymiseen 20–30 vuodessa. Kuolan niemimaan esiintymien malmeissa keskimääräinen nikkelipitoisuus on 0,5-0,6 prosenttia, koboltti - prosentin sadasosia. Uralin esiintymien silikaattimalmeissa nikkelin keskimääräinen pitoisuus on alle yhden prosentin ja koboltin alle 0,05 prosenttia.

Vain Norilskin alueen kaivosyritykset saavat täysin ja pysyvästi raaka-aineita suolistossa. Kuolan niemimaan yritysten turvallisuus kaivosyritysten nykyisellä kapasiteettitasolla ei ylitä 12 vuotta. Uralin alueen raaka-ainepohja on pahasti köyhtynyt eikä täytä tämän päivän teollisuuden vaatimuksia.

Johtopäätös

Venäjän kuparintuottajien tilanne maailmanmarkkinoilla on viime aikoina ollut epäsuotuisa. Tämä johtuu ulkomaan markkinoiden konjunktuurista, alhaisista hinnoista ja ylivarastoista. Uusioraaka-aineiden jalostuksen vähentyminen Venäjällä ja kuparirikasteen tarjonnan väheneminen Mongoliasta johtuivat jalostetun kuparin tuotannon laskusta vuonna 2004 2,9 %. Tästä huolimatta vuosina 2006-2008 Mongolian kuparirikasteen tarjonnan ennustetaan tasaantuvan, mikä luo edellytykset jalostetun kuparin tuotannon kasvulle vuosina 2007-2008 1,3-1,5 %.

Nikkelin osalta Venäjällä on vahva asema maailmanmarkkinoilla. Metallin kysyntä kuitenkin kasvaa, ja Kiinalla on tässä yhä tärkeämpi rooli. Ruostumattoman teräksen tuotannon kasvun vauhdittamana Kiinan nikkelin tuonti nousi 96 000 tonniin vuonna 2005, mikä kaksinkertaistui viime vuoden vastaavaan ajanjaksoon verrattuna. Nikkelin kulutuksella Kiina on nyt toisella sijalla Japanin jälkeen. Maan ruostumattoman teräksen tuotanto kasvoi vuonna 2005 lähes 50 %. Tulevaisuuden ennusteiden osalta monet asiantuntijat uskovat, että Kiinan ruostumattoman teräksen tuotantokapasiteetti jatkaa kasvuaan, joten lähivuosina nikkelin kulutus maassa pysyy korkealla tasolla. Juuri nikkelin kysyntä Kiinasta tulee olemaan tärkein perustekijä metallin hinnan nousussa.

Suurin osa ei-rautametallialan yrityksistä on kaupunkia muodostavia: valtaosa väestöstä työskentelee täällä, ne muodostavat 60-80 % kuntien budjetin tulopuolen. Joskus tämä ei kuitenkaan riitä alueiden onnistuneeseen kehittämiseen, joten alan yritykset pitävät taseessaan monia sosiaalisia tiloja, osallistuvat asuntorakentamiseen ja kaupunkien energiahuoltoon sekä toteuttavat lukuisia hyväntekeväisyysohjelmia. Esimerkiksi JSC "Uralelectromed" käyttää vuosittain yli 100 miljoonaa ruplaa sosiaalisiin ohjelmiin Verkhnyaya Pyshmassa ja viereisillä alueilla. Yritysten johto tekee sosiaalista ja taloudellista kumppanuutta koskevia sopimuksia paikallishallinnon kanssa.

Bibliografia

1. Venäjän talousmaantiede: Proc. taloustieteen ja johtamisen erikoisuuksia opiskeleville yliopisto-opiskelijoille (008100) / toim. prof. T.G. Morozova - 3. painos, tarkistettu. ja ylimääräistä M.: UNITY-DANA, 2007. - 479s.

2. Rom V.Ya., Dronov V.P. Venäjän maantiede. väestöstä ja taloudesta. 9. luokka: Oppikirja. yleissivistävää koulutusta varten oppikirja laitokset. - 4. painos - M.: Bustard, 1998. - 400 s.: ill., karttoja.

Ei-rautametallialan yritysten päätehtävät ovat metallien louhinta ja rikastus sekä niiden jalostus, valssattujen tuotteiden ja metalliseosten valmistus. Venäjän taloudessa tällä toimialalla on erittäin merkittävä rooli. Ei-rautametalliesiintymien lukumäärässä maamme on yksi ensimmäisistä paikoista maailmassa.

Pääalasektorit

Arkangelin alue;
Irkutskin alue;
Krasnojarskin alue.

Mahdollisesti timantteja kantavia ovat Leningradin alue ja Karjala.

Tuottavimpia ovat tämän ryhmän venäläiset ei-rautametallialan yritykset, jotka kehittävät timantteja alkuesiintymissä. Kaivostoimintaa harjoittavat pääasiassa pienet yritykset.

Hopeakaivosteollisuus

Tämän alasektorin ei-rautametallurgian maantiede on hyvin, hyvin laaja. Hopeaesiintymiä kehitetään maassamme yli 20 alueella. Maamme on maailman ensimmäisellä sijalla tämän jalometallin louhinnassa. Johtava on Dukatin esiintymä Magadanin alueella.

Platinan louhinta

Suurin osa tästä metallista Venäjällä louhitaan Uralilla. Myös Baikalin alueella, Taimyrissä ja Kuolan niemimaalla on paljon platinaa. Karjala ja Voronežin alue ovat tässä suhteessa lupaavia.

Melko raskaasta huolimatta taloudelliset olosuhteet, rauta- ja ei-rautametallien metallurgia Venäjällä on kehittyvä ja lupaava toimiala. Joka tapauksessa suurin osa tämän ryhmän yrityksistä pysyy kannattavina. Valtio kiinnittää paljon huomiota metallurgisiin yrityksiin.