≡× МЕНЮ

• Радиаторы
• Отопление
• Газоснабжение
• Газопровод
• Водопровод

Как это сделано, как это работает, как это устроено. Способы получения чистого металла из руды

Медь в мировой промышленности занимает одну из ключевых позиций. Благодаря высокой тепло- и электропроводности она находит широчайшее применение в электротехнике, а высокая механическая прочность и пригодность для механической обработки делает ее незаменимой в трубном производстве для внутренних систем.

Добыча меди в России приносит весьма плодотворные результаты. А то обстоятельство, что российская сырьевая база на 40% состоит из медно-никелевых сульфидных месторождений, а на 19 - из колчеданных, дает России немалое преимущество перед другими странами.

Значение меди в мире

Особенности меди

Медь была одним из первых металлов, которые узнала и стала использовать человеческая цивилизация. Производство ее человек изобрел раньше, чем железо.

Медь - второй после алюминия наиболее потребляемый мировой экономикой цветной металл.

Название свое это металл получил от имени острова Кипр.

Из чего она состоит? В ее структуре множество кристаллов: никель, цинк, молибден, золото, кальций, серебро, свинец, железо, кобальт и многие другие.

А высокая электропроводность сделала ее особенно ценным электротехническим материалом, из которого изготавливают обмотки трансформаторов и генераторов, провода линий электропередачи, внутреннюю электропроводку.

Справка. Ранее на электропровод тратилось до половины всей произведенной в мире меди, то сегодня этим целям служит более доступный алюминий. А сама медь становится наиболее дефицитным цветным металлом.

Широко используются и сплавы меди - с цинком (латунь), с оловом или алюминием (бронза) и др.

Добыча

Медные руды добываются в 50 странах.

Основные производственные мощности медедобывающих предприятий сосредоточены в Южной Америке. Именно здесь добывается 41,2% мировых объемов медной руды, 19,8% приходится на долю азиатских стран.

Иначе выглядит ситуация в производстве рафинированной меди:

Таб. 2. Сравнительная характеристика объемов добычи рафинированной меди по регионам планеты, тыс. тонн

	Медная руда	Рафинированная медь
Северная Америка
Южная Америка

Источник: сайт people.conomy.ru

Производство рафинированной меди по итогам за 2015 год сосредоточено в азиатском регионе (51,2%). На долю Южной Америки, лидера добычи медной руды, приходится 14,9%. Здесь он уступает даже Европе.

Почти 80% всей меди было произведено из первичного сырья, оставшиеся 20% выпущены из медного лома. В мировом производстве меди сохраняется высокая консолидация - треть ее (34,8%) в 2015 г приходилось на пятерку крупнейших производителей, в которую входят:

• Codelco (Чили).
• Freeport-McMoRan (США).
• Glencore (Швейцария).
• BHP Billiton (Австралия).
• Southern Copper (Мексика).

Справочно. Компания Wood Mackenzie (Brook Hunt) в 2014 году опубликовала прогноз производства меди в мире на период до 2025 года.

Wood Mackenzie - глобальная группа исследований в области энергетики, химических веществ, возобновляемых источников энергии, металлов и горнодобывающей промышленности, имеющая международную репутацию для предоставления всеобъемлющих данных, письменного анализа и консультаций. В 2015 году компания была приобретена американской аналитической компанией и аналитической компанией Verisk Analytics (en.wikipedia.org).

Таб. 3. Прогнозные данные на 2014-2025 год

	Тысяч тонн		Тысяч тонн

Источник: Wood Mackenzie (Brook Hunt)

По данным компании, мировая добыча в 2016 году составила 19,9 млн тонн, а ее производство достигло 22,5 млн.

Запасы

По данным за 2014 год, территории Северной и Южной Америки владели почти 60% всех мировых запасов, больше половины которых зафиксированы в Чили. А в масштабах планеты на долю этой страны приходится 34% залежей этого цветного металла.

Рис. 2. Месторождения меди в мире 2014 год
Источник: сайт mining-prom.ru

На долю РФ приходилось 5% разведанных запасов меди в мире (после Чили, США, Перу и Австралии это 5-е место).

По оценкам геологов, порядка 5 млрд тонн запасов медной руды находится на дне океанов.

Медная промышленность в России

На Урале и в Западной Сибири нет-нет да и находят древнейшие шахты времен каменного века. В них трудились наши праотцы, добывая для вторженцев среди прочих полезных ископаемых медные руды.

Хотя, если верить официальным источникам, на Руси практически не добывались цветные металлы до XVIII века.

Цветная металлургия Российской империи

Опыт первых государевых медеплавильных заводов, появившихся еще в период 1638-1640 гг., когда были обнаружены медные месторождения на р. Калькарке, оказался неудачным. Руды не хватало, чтобы обеспечить загрузку. Не прошло и десяти лет, как производство пришлось остановить, а сами заводы закрыть.

Петровские реформы дали новый толчок становлению горнорудной отрасли - разведку и переработку руд цветных металлов он передал в частные руки. Созданная императором Берг-коллегия служила неким Министерством геологии (если проводить аналогии), решая, кому предоставить полномочия по поиску и разработке руд, а кому не стоит.

Тем более что о «богатых залежах» говорить не приходилось. Были небольшие источники в Олонецкой губернии и на Печоре, но для нужд внутреннего рынка их явно недоставало. Так что основным поставщиком цветмета для Российской империи была Европа. А военно-стратегическое положение Руси требовало как можно больше железа и меди. Их называли металлами войны. Разработки на Урале должны были исправить положение дел.

В 1750 году 72 «железных» и 29 медеплавильных завода России выдавали готовую продукцию. Но уже к 90-м два предприятия Богословского и Вотского округов представляли всю уральскую добычу.

«На западном склоне Урала, который был покрыт когда-то целой серией медеплавильных заводов, продолжает работать только один Юговский завод с производительностью всего около 40 т меди. По всему восточному склону Урала, с севера от Богословских заводов вплоть до Преображенского завода на юге Урала, разбросаны действовавшие когда-то медеплавильные заводы и рудники, большая масть которых уже несколько десятков лет не разрабатывается» (Л. Б. Кафенгауз «Эволюция промышленного производства России»).

Рис. 3. Вид на Миасский медеплавильный завод на Урале. 1773 год
Источник: сайт infourok.ru

И лишь в конце 90-х годов намечается сдвиг в развитии медного дела - сдвиг, который перешел в подъем только в начале XX века, превративший медную промышленность в одну из бурно развивающихся отраслей. С 1906 г. начался поистине фантастический рост производства меди, и за 7 лет оно выросло в 3,6 раз.

И даже упадок, когда страна переживала лихие времена, революции и войны, а он длился ни много ни мало 15 лет, не помешал Советской России достичь немалых успехов в медной промышленности.

Сегодняшний день медной отрасли Российской Федерации

Россия остается многие годы крупным поставщиком меди и продукции из нее на мировой рынок. В 2016 году здесь произведено 860,1 тыс. тонн рафинированной меди. Добыча меди составила 844,7 тыс. тонн.

Рис. 4. Добыча меди открытым способом на Гайском ГОКе УГМК
Источник: сайт

Центры производства меди

На размещение предприятий отрасли оказывают влияние определенные факторы:

• сырье;
• энергия и топливо;
• потребители.

Рис. 5. Распределение запасов и ресурсов меди в России
Источник: сайт met-all.org

Добывающие предприятия, как правило, размещаются поблизости от рудников в районах добычи меди. Ключевым оказывается сырьевой фактор.

Таб. 4. Основные месторождения

	Месторождения
Красноярский край	Октябрьское	Сульфидный медно-никелевый
	Талнахское
	Норильск 1
Мурманская область	Ждановское	Сульфидный медно-никелевый
Оренбургская область		Медноколчеданный
Башкортостан	Юбилейное	Медноколчеданный
	Подольское
Забайкальский край	Удоканское	Медистые песчаники
	Быстринское	Скарновый медно-магнетитовый
Чукотский АО	Песчанка	Медно-порфировый
Челябинская область	Михеевское	Медно-порфировый
	Томинское
Свердловская область	Волковское	Ванадиево-железо-медный

Мировое производство меди в 1900-2015 годах

Мировое производство первичной меди в 1900 году составляло всего 495 тыс. тонн, в 1997 году - 11526 тыс. тонн, а в 2015 году - 22848 тыс. тонн. В период с 1900 по 1960 год производство меди в мире росло на 3.2% ежегодно, с 1960 по 1970 год - 3.4% в год, в 1970-х годах - на 2.6%, в 1980-х годах - на 2.2%, в 1990-х годах - на 3.1%, а в 2000-х годах - на 2.3% в год.

Производство первичной меди в мире, тыс. тонн*

* Для построения графиков использованны данные ICSG, WBMS, USGS

Традиционно главный мировой поставщик медной руды и концентратов Чили увеличила свою долю в объемах мировой добычи меди с 13% в 1978 году до 29% в 1997 году и до 30% к 2015 году. В 2015 году в Чили было произведено 5700 тыс. тонн меди (в виде руды и концентратов). Страны Африки, напротив, сократили добычу меди.

Производство медных концентратов в мире, тыс. тонн

Получение металлической меди. Плавка - это пирометаллургический процесс, используемый для получения металлической меди. Заводы по выплавке первичной меди используют медный концентрат как сырье. Заводы по производству вторичной меди - медный лом. Примерно половина ежегодно выплавляемой меди в мире приходится на четыре страны - Чили, Китай, Японию и США.

Объемы выплавки меди по регионам в 2015 году, тыс. тонн

Производство рафинированной меди. Доля рафинированной меди, произведенной по технологии SX-EW ("Экстракция растворителем - электроэкстракция"), в общем объеме произведенной в мире рафинированной меди постоянно растет и в настоящее время составляет почти 20%. Между тем, основным способом производства рафинированной меди все же по-прежнему остается получение медных катодов методом электролиза. По такой технологии, в частности, работает крупнейший производитель меди в России - ГМК "Норильский Никель".

Объемы производства рафинированной меди различными способами, тыс. тонн

Особую роль на мировом рынке меди, наряду с США, в последние десятилетия стали играть Чили и страны Юго-Восточной Азии. Так, за последние 30 лет Чили превратилась в крупнейшего производителя рафинированной меди в мире. Производство рафинированной меди в этой стране выросло в 2012 году на 1858% по отношению к уровню 1960 году (177 тыс. тонн). Производство рафинированной меди в странах Азии выросло почти на 2000% за этот же период, главным образом за счет увеличения производства в Японии и Китае.

Объемы производства рафинированной меди по регионам, тыс. тонн

Эксперты прогнозируют, что в ближайшие годы мировое производство меди также будет расти. Отмечается, что почти все медные компании мира стремятся воспользоваться нынешней небывало высокой рыночной конъюнктурой. В среднесрочной перспективе это обстоятельство (вместе с предпринимаемыми правительством Китая мерами по ограничению вывоза из страны цветных металлов) может привести к росту предложения и снижению мировых цен на медь.

По данным Metal Bulletin, в 2012 году на рост напряженности на медном рынке повлияли следующие основные факторы:

• значительное снижение качества добываемых руд;
• расширение производства шахтным методом против добычи открытым способом, что значительно повысило производственные издержки;
• рост политических рисков - новые месторождения расположены, по большей части, на территории стран, характеризующихся политической нестабильностью;
• недостаточное развитие инфраструктуры в районах новых месторождений;
• краткосрочные негативные факторы, такие, например, как забастовки рабочих или неблагоприятные погодные условия.

Такое положение на рынке в целом сохранялось до 2014 года. Вместе с тем, по данным "Международной исследовательской группы по меди" (ICSG), в 2015 году ситуация начала меняться. Дополнительные поставки на рынок меди, произведенной из медного концентрата, привели к тому, что дефицит металла на рынке резко сократился, а цены пошли вниз. Тенденция продолжилась в первой половине 2016 года. Снижение в части поставок наблюдалось только в секторе SX-EW, однако оно не смогло полностью компенсировать рост производства меди по традиционной технологии.

Мировое потребление меди в 1900-2015 годах

С начала 20-го века, промышленный спрос на рафинированную медь увеличился с 494 тыс. тонн/год до почти 23000 тыс. тонн/год в 2015 году. В довоенный период, спрос на медь увеличивался в среднем на 3.1% ежегодно. После Второй мировой войны (в 1945-1973 годах) спрос на медь увеличивался уже на 4.5% ежегодно. С 1974 года - года первого нефтяного кризиса, темпы роста спроса на медь замедлились до 2.4% в год, в 1990-х годах снова выросли - примерно до 2.9%, а в 2000-х годах - составили примерно 3.0%.

Объемы потребления меди в мире, тыс. тонн

В настоящее время в числе основных потребителей рафинированной меди преобладают промышленно развитые и развивающиеся страны Азии (КНР, Индия, Республика Корея, Япония, Тайвань, Таиланд), страны ЕС (Германия, Италия, Франция и др.), а также традиционно - США. При этом концентрация потребления рафинированной меди в крупнейших экономиках мира постепенно возрастает, прежде всего, за счет Китая, Индии, Японии и ряда других стран АТР.

В целом мировой рынок меди в последние годы продолжал ориентироваться на китайский спрос, рост которого замедлился, но все же продолжал оставаться значительно выше общемирового. Если глобальное потребление меди в 2015 году к уровню 2014 года практически не показало роста, то в отношении КНР этот показатель увеличился 5,3% до 9,18 млн. тонн. В 2016 году спрос на данный металл в КНР, по оценкам Antaike, может вырасти еще на 4,0-4,5% по сравнению с уровнем предыдущего года, в то время как суммарное мировое потребление может расшириться только на 3,0%.

Объемы потребления меди по регионам, тыс. тонн

Вместе с тем, медный рынок, как и рынок цветных металлов в целом, подвержен циклическим колебаниям. Ещё с середины 90-х годов динамика спроса на цветные металлы, в частности на медь, стала определяться главным образом изменением потребностей стран Азии. Но в 1998-2002 годах экономики этих стран находились в состоянии кризиса, производители начали консервировать проекты создания новых мощностей и разработки крупных месторождений, многие компании сократили производство.

В 2002 году впервые за двадцать лет выплавка рафинированной меди уменьшилась по отношению к предыдущему году. С 2002-2003 года спад сменился оживлением экономики в развитых странах, спрос на медь стал расти; особенно быстро увеличивает потребление Китай. Но законсервированные мощности не могли быть введены в строй мгновенно, а расширение рудной базы и вовсе требовало долгих лет. Так что на рынке сформировался значительный дефицит меди, который в прошлом году вырос до рекордных величин, а складские запасы металла, напротив, уменьшились до критических отметок.

Производители начали активно отыгрывать благоприятную конъюнктуру и заявлять о восстановлении работы старых и введении в строй новых мощностей. Однако из-за долгих сроков реализации новых крупных инвестиционных проектов в 2004-2006 годах на рынке меди сохранялось превышение спроса над предложением и значительно выросли цены на данный металл. В 2011-2015 годах на рынке меди наблюдался дефицит в размере 100-400 тыс. тонн. В 2016 году на фоне сильного роста производства и лишь небольшого роста потребления на рынке снова образовался избыток металла.

Мировые цены на медь в период 2010-2013 годов оставались на рекордно высоком уровне, однако с 2014 года стали снижаться. Цена наличной меди на Лондонской бирже металлов (ЛБМ) в 2015 году составила в среднем 5502 долл./т, что меньше, чем 6877 долл./т годом ранее. Данные о замедлении роста экономики в Китае и США негативно влияли на спрос на медь со стороны биржевых спекулянтов. Вялый экономический рост в странах Европейского союза также негативно сказывался на стоимости "красного металла".

Мировые цены на медь, долл./т

Перспективы развития рынка меди

По прогнозам ICSG, рынок меди, как ожидается, останется в целом сбалансированным в 2016 и 2017 годах. Для сравнения: с небольшим дефицитом 127 тыс. тонн в 2016 году и избытком 175 тыс. тонн в 2017 году.

Мировая добыча меди, как ожидается, увеличится примерно на 1,5% в 2016 году (ниже роста 3,5% в 2015 году) и достигнет 19,4 млн. тонн. В то время как производство концентрата, как ожидается, вырастет на 4%, рост будет частично компенсирован снижением объемов производства SX-EW из-за связанного со снижением цен сокращения добычи в Демократической Республике Конго и Чили. Более высокий рост объемов добычи меди на уровне около 2,3% ожидается в 2017 году в результате расширения на существующих операций, а также наращивания производства шахтами, которые недавно были введены в строй, и начала производства несколькими новыми медными проектами.

После увеличения примерно на 1,6% в 2015 году, мировое производство рафинированной меди в 2016 году, как ожидается, увеличится лишь на 0,5% до 23 млн. тонн. Хотя производство первичной рафинированной меди (за исключением SX-EW), как ожидается, вырастет примерно на 3%, рост будет частично компенсирован ожидаемым снижением на 1% в производстве вторичного металла (из лома) и снижением на 8% производства по технологии SX-EW. В 2017 году производство рафинированной меди, как ожидается, вырастет на 2%, получая выгоду от роста примерно на 7% объема производства по технологии SX-EW. Китай внесет большой вклад в рост мировой экономики в обоих годах.

ICSG ожидает, что мировое видимое потребление меди в 2016 году останется на прежнем уровне. Это произойдет главным образом потому, что видимый спрос в Китае, как ожидается, останется на прежнем уровне (+0,5%), хотя "реальный" рост спроса в Китае оценивается на уровне около 3-4%. Потребление в остальной части мира в 2016 году, как ожидается, останется практически неизменным. В 2017 году рост потребления рафинированной меди в мире ожидается на уровне около 1,8%, при базовом росте китайского промышленного спроса на уровне около 3%, в то время как спрос в остальном мире, как ожидается, увеличится примерно на 1%.

October 28th, 2015

«Уральская горно-металлургическая компания» (УГМК) — один из крупнейших металлургических холдингов, который объединяет более 40 предприятий различных отраслей промышленности. Основа компании — замкнутая технологическая цепочка производства меди: от добычи сырья до производства готовой продукции на основе меди и её сплавов. На долю УГМК приходится 43,4% российской меди (1,8% от мирового объёма). Помимо этого, компания занимает прочные позиции на рынке цинка, свинца и драгоценных металлов.

1. Головной офис УГМК расположен в городе Верхняя Пышма, недалеко от Екатеринбурга.

2. Здесь же находится завод «Уралэлектромедь», с которого и началось создание холдинга.

Производство меди начинается с добычи сырья. Этим занимаются 9 предприятий минерально-сырьевого комплекса компании. Каждое из месторождений имеет свои особенности — на одном содержание меди в руде может быть 1,5%, а на другом — до 2,5%.

3. Гайский ГОК (горно-обогатительный комбинат)

Самое крупное предприятие сырьевого комплекса. Расположено в городе Гай Оренбургской области. Здесь сосредоточено более 70% запасов меди региона.

4. Руду здесь добывают как открытым способом, так и в подземном руднике.

5. Максимальная глубина нижних добычных горизонтов составит 1310 метров.

Это одно из немногих предприятий в России, ведущее добычу меди на столь большой глубине.

6. Буровой проходческий комплекс.

7. Ежегодно предприятие добывает порядка 8 млн тонн руды и производит 550 тысяч тонн медного концентрата (более 90 тысяч тонн меди).

8. Все добываемые руды перерабатываются на собственной обогатительной фабрике комбината.

Для обогащения руды нужно отделить минералы пустой породы от ценных минералов, затем отделить друг от друга минералы меди и цинка, а при необходимости и свинца, если его содержание в руде достаточно высоко.

9. На обогатительной фабрике из добытой руды производят концентраты. Медный концентрат отправляется на медеплавильные заводы, в частности на Медногорский медно-серный комбинат и Среднеуральский медеплавильный завод в Ревде, а цинковый концентрат — на цинковый завод в Челябинске и «Электроцинк» во Владикавказе.

10. Северный медно-цинковый рудник ОАО «Святогор». Находится на севере Свердловской области.

11. Здесь добывается медно-цинковая руда, которая после обработки на дробильно-сортировочном комплексе перевозится на обогатительную фабрику «Святогора», расположенную в городе Красноуральск.

12. В марте 2014 года завершена разработка открытым способом карьера Тарньерского месторождения.
Сейчас предприятие ведёт освоение Шемурского и начинает разработку Ново-Шемурского месторождения.

13. В связи с труднодоступностью рудника, добыча здесь осуществляется вахтовым методом.

14. Учалинский ГОК.

Расположен в Республике Башкортостан. Предприятие является самым крупным производителем цинкового концентрата в России.

15. Сибайский филиал Учалинского ГОКа.

Сибайский карьер — самый глубокий карьер в России и второй по глубине в мире. Его глубина составляла 504 метра, а диаметр — более двух километров.

16. Сейчас основная добыча ведется шахтным способом.

17. Для безопасности на руднике используется дистанционное управление ПДМ (погрузочно-доставочной машиной).

18. Медные и цинковые концентраты, произведенные на Учалинском ГОКе, в дальнейшем поступают на Среднеуральский медеплавильный завод, «Святогор», «Электроцинк», Челябинский цинковый завод.

19. «Башкирская медь».

Предприятие разрабатывает месторождение Юбилейное и специализируется на добыче и переработке медесодержащих руд. Медный концентрат отправляется на Среднеуральский медеплавильный завод, цинковый — на Челябинский цинковый завод.

20. В настоящее время завершается отработка месторождения Юбилейное открытым способом, в связи с этим на предприятии ведется строительство подземного рудника.

21. Запасы подземного рудника оцениваются специалистами в размере порядка 100 млн тонн, что обеспечит предприятие работой более чем на 30 лет.

22. На Хайбуллинской обогатительной фабрике установлено современное оборудование из Японии, Австралии, ЮАР, Италии, Финляндии и Германии.

Обогащение позволяет получить медный концентрат с содержанием меди до 20%, что почти в 13 раз выше, чем в руде. Степень обогащения по цинку ещё выше — в 35 и более раз, при этом массовая доля цинка в цинковом концентрате достигает 50-52%.

23. Бурибаевский ГОК.

Комбинат занимается добычей и обогащением медной руды, которая отправляется на Медногорский медно-серный комбинат. В июле 2015 года на ГОКе запустили ствол «Южный» глубиной 492 метра с выдачей на-гора первого вагона горной массы. Первую руду в стволе добудут в середине 2016 года. Строительство нового объекта позволит увеличить проектный срок работы предприятия до 2030 года.

24. «Сафьяновская медь».

Предприятие осуществляет освоение Сафьяновского медно-колчеданного месторождения, которое расположено в Свердловской области и занимает около 3% в общероссийской добыче медесодержащих руд.

25. За весь период эксплуатации карьера добыто 17,8 млн тонн руды и произведено более 39,7 млн м3 вскрышных работ.

На сегодняшний день его глубина составляет 185 метров (в перспективе увеличится до 265 метров).

26. Сейчас завершается отработка Сафьяновского месторождения открытым способом, предприятие переходит к подземной добыче руды.

27. В декабре 2014 года был сдан в эксплуатацию первый пусковой комплекс подземного рудника и получены первые тонны руды.

28. Предполагается, что добыча руды с глубоких горизонтов Сафьяновского месторождения будет вестись как минимум 25 лет.

29. Добытая руда поступает на дальнейшую переработку на обогатительную фабрику «Святогора», металлургического предприятия, расположенного в Свердловской области.

30. Урупский горно-обогатительный комбинат.

Осуществляет добычу и обогащение медно-колчеданной руды в предгорьях Северного Кавказа.

31. В настоящее время добыча руды ведется на глубине 523 метра.

32. Основным видом продукции предприятия является медный концентрат, из помимо меди, извлекается золото и серебро.

33. «Сибирь-Полиметаллы».

Предприятие расположено в городе Рубцовск Алтайского Края. Основной продукцией является медный и цинковый концентраты, которые поставляются на Среднеуральский медеплавильный завод и на Челябинский цинковый завод.

34. «Сибирь-Полиметаллы» было создано в 1998 году с целью возрождения добычи полиметаллических руд на территории Алтайского края.

36. Наличие в составе предприятия Рубцовской и Зареченской обогатительных фабрик позволяет иметь законченный технологический цикл по переработке добытой руды.

Производство черновой меди.

Черновая медь получается в результате плавки медного концентрата и отделения шлаков. Содержание металла в черновой меди 98-99%.

37. ОАО «Святогор»

Предприятие полного технологического цикла получения черновой меди, расположенное в Свердловской области. Медные и медно-цинковые руды месторождений Северной группы перерабатываются на обогатительной фабрике, которая производит 3 вида концентрата — медный, железный и цинковый. Медный концентрат поступает на последующую переработку в собственное металлургическое производство, цинковый — на завод «Электроцинк» и Челябинский цинковый завод, а железный концентрат отгружается предприятиям черной металлургии.

38. Основной производственной площадкой «Святогора» является металлургический цех. Отсюда черновая медь отправляется на дальнейшую переработку на «Уралэлектромедь».

39. Медногорский медно-серный комбинат.

Градообразующее предприятие города Медногорск в Оренбургской области, специализирующееся на производстве черновой меди.

40. Производственные мощности ММСК включают медеплавильный цех, брикетную фабрику, цех серной кислоты, цех переработки пыли, а также ряд вспомогательных подразделений.

42. За свою 75-летнюю историю предприятие выпустило свыше 1,5 млн тонн черновой меди.

43. Среднеуральский медеплавильный завод (СУМЗ)

Крупнейшее в составе УГМК предприятие по производству черновой меди, находящееся в городе Ревда (Свердловская область). Мощности предприятия рассчитаны на производство порядка 150 тысяч тонн черновой меди, которая затем отправляется на дальнейшую переработку на «Уралэлектромедь».

44. Датой основания завода считается 25 июня 1940 года. На сегодня СУМЗ выплавил уже более 6 млн тонн черновой меди.

45. После завершения масштабной реконструкции степень утилизации отходящих газов, включая конвертерные, достигла 99,7%. Потребителями продукции СУМЗа являются крупнейшие металлургические, химические, горно-обогатительные предприятия России, ближнего и дальнего зарубежья.

46. «Электроцинк».

Одно из старейших предприятий Северной Осетии, располагается в городе Владикавказ.

47. Датой основания завода считается 4 ноября 1904 года, когда на предприятии был получен первый металлический российский цинк.

48. Основной продукцией предприятия является рафинированный (с содержанием 99,9%) цинк, а также свинец, который получают из отходов медеплавильного производства.

Черновая медь всегда подвергается рафинированию с целью удаления примесей, а также извлечения золота, серебра и пр. Очистка проводится путём огневого и электролитического рафинирования.

49. «Уралэлектромедь».

Головное предприятие УГМК, расположенное в городе Верхняя Пышма Свердловской области.

50. Ежегодно предприятие производит свыше 380 тысяч тонн рафинированной меди — больше всех в России!

52. Предприятие поставляет свою продукцию партнёрам из 15 стран Европы, Северной и Южной Америки, Юго-Восточной Азии.

53. Помимо меди предприятие выпускает золото и серебро. «Уралэлектромедь» стала первым в мире «медным» предприятием, включённым в список признанных мировых производителей драгметаллов Good Delivery Лондонской ассоциации рынка драгметаллов.

54. Золото производится по гидрохимической технологии путём растворения золотых продуктов в «царской водке» (смесь соляной и азотной кислоты) и последующего осаждения из растворов. При переплавке полученного осадка получается золото в слитках.

55. Филиал «Производство полиметаллов» ОАО «Уралэлектромедь».

Расположен в городе Кировград Свердловской области. Предприятие специализируется на производстве черновой меди и окиси цинка.

56. Основными потребителями являются ОАО «Уралэлектромедь» (черновая медь) и ОАО «Электроцинк» (окись цинка).

Металлообработка.

Для управления предприятиями по обработке цветных металлов было создано «УГМК-ОЦМ». Их продукция используется в автомобилестроении, машиностроении и электротехнике.

57. Кировский завод по обработке цветных металлов (ОЦМ).

58. Производство организовано по принципу замкнутого металлургического цикла от литья до выпуска плоского и круглого проката. Предприятие экспортирует прокат в США, страны Западной Европы, Юго-Восточной Азии и ближнего зарубежья.

59. Из монетной ленты Кировского завода ОЦМ изготовлены сочинские олимпийские монеты и индийские рупии. Толщина самой тонкой фольги, произведённой на предприятии, 25 микрон. Что в три раза тоньше человеческого волоса.

60. Кольчугинский завод ОЦМ.

Расположен во Владимирской области, выпускает более 20 тысяч типоразмеров изделий в виде труб, прутков и профилей из 72 марок сплавов.

61. По разнообразию готовой продукции предприятие является единственным универсальным производителем проката в СНГ.

62. Кольчугинский завод также изготавливает знаменитые подстаканники, которые каждый из нас встречал в поездах дальнего следования.

63. Завод медных труб.

Находится недалеко от города Майданпек Республики Сербия. Специализируется на производстве медных труб для систем водоснабжения, отопления, охлаждения и кондиционирования.

64. Завод экспортирует более 80% продукции. Медные трубы представлены на рынках Великобритании, Германии, Италии, Франции, Канады, Голландии, Румынии, Болгарии, Греции, Украины, Израиля и стран бывшей Югославии.

65. «Оренбургский радиатор».

Завод по праву входит в число лидеров среди предприятий, производящих изделия для машиностроения. Среди потребителей «Оренбургского радиатора» свыше 20 заводов России, а также зарубежные предприятия из США, Казахстана и Белоруссии.

Большое спасибо управлению по связям с общественностью УГМК, а именно,
Белимову Виктору Николаевичу, Мельчакову Олегу Андреевичу и Волошиной Екатерине Сергеевне за отличную организацию фотосъемки!

Взят у gelio в УГМК — крупнейший производитель меди в России

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите пишите мне - Аслан ([email protected] ) Лера Волкова ([email protected] ) и Саша Кукса ([email protected] ) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта http://bigpicture.ru/ и http://ikaketosdelano.ru

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках и в гугл+плюс , где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс материалы, которых нет здесь и видео о том, как устроены вещи в нашем мире.

Жми на иконку и подписывайся!

Которая относиться к цветным металлам, известна с давних пор. Ее производство было изобретено раньше, чем люди начали изготавливать железо. По предположениям произошло в результате ее доступности и достаточно простого извлечения из содержащих медь соединений и сплавов. Итак, давайте рассмотрим сегодня свойства и состав меди, страны мира-лидеры по производству меди, изготовление изделий из нее и особенности этих сфер.

Медь обладает высоким коэффициентом электропроводимости, что послужило росту ее ценности, как электротехнического материала. Если ранее на электропровод тратилось до половины всей произведенной в мире меди, то сейчас с этими целями используется алюминий, как более доступный металл. А сама медь становиться наиболее дефицитным цветным металлом.

В этом видео рассмотрен химический состав меди:

Структура

Структурный состав меди включает в себя множество кристаллов: , золото, кальций, серебро, и многие другие. Все металлы, входящие в ее структуру, отличаются относительной мягкостью, пластичностью и простотой обработки. Большинство таких кристаллов в сочетании с медью образуют твердые растворы с непрерывными рядами.

Элементарная ячейка данного металла представляет собой кубическую форму. На каждую такую ячейку приходится по четыре атома, располагающихся на вершинах и центральной части грани.

Химический состав

Состав меди в процессе ее производства может включать в себя ряд примесей, которые влияют на структуру и характеристики конечного продукта. При этом их содержание должно регулироваться как по отдельным элементам, так и по их суммарному количеству. К примесям, которые встречаются в составе меди, можно отнести:

• Висмут . Этот компонент негативно сказывается как на технологических, так и на механических свойствах металла. Именно поэтому он не должен превышать 0,001% от готового состава.
• Кислород . Считается наиболее нежелательной примесью в составе меди. Его предельное содержание в сплаве составляет до 0,008% и стремительно сокращается в процессе воздействия высоких температур. Кислород негативно отражается на пластичности металла, а также на его устойчивости к коррозии.
• Марганец . В случае изготовления проводниковой меди негативно отображается данный компонент на ее токопроводимости. Уже при комнатной температуре быстро растворяется в меди.
• Мышьяк . Этот компонент создает твердый раствор с медью и практически не влияет на ее свойства. Его действие по большей мере направлено на нейтрализацию негативного воздействия от сурьмы, висмута и кислорода.
• . Образует твердый раствор с медью и при этом снижает ее тепло- и электропроводность.
• . Создает твердый раствор и способствует усилению теплопроводности.
• Селен, сера . Эти два компонента имеют одинаковое воздействие на конечный продукт. Они организуют хрупкое соединение с медью и составляют не более 0,001%. При увеличении концентрации резко снижается степень пластичности меди.
• Сурьма . Данный компонент хорошо растворяется в меди, поэтому оказывает минимальное воздействие на ее конечные свойства. Допускается ее не больше 0,05% от общего объема.
• Фосфор . Служит главным раскислителем меди, предельная растворимость которого составляет 1,7% при температуре 714°С. Фосфор, в сочетании с медью, не только способствует ее лучшему свариванию, но и улучшает ее механические свойства.
• . Содержится в небольшом количестве меди, практически не влияет на ее тепло- и электропроводность.

Производство меди

Медь производится из сульфидных руд, которые содержат эту медь в объеме минимум 0,5%. В природе существует около 40 минералов, содержащих данный металл. Наиболее распространенным сульфидным минералом, который активно используется в производстве меди, является халькопирит.

Для производства 1 т меди необходимо взять огромное количество сырья, которое ее содержит. Взять, к примеру, производство чугуна, для получения этого металла в объеме 1 тонны потребуется переработать около 2,5 т железной руды. А для получения такого же количества меди потребуется обработка до 200 т руды ее содержащей.

Видео ниже расскажет о добыче меди:

Технология и необходимое оборудование

Производство меди включает в себя ряд этапов:

1. Измельчение руды в специальных дробилках и последующее более тщательное ее измельчение в мельницах шарового типа.
2. Флотация. Предварительно измельченное сырье смешивается с малым количеством флотореагента и затем помещается во флотационную машину. В качестве такого добавочного компонента обычно выступает ксантогенат калия и извести, который в камере машины покрывается минералами меди. Роль извести на этом этапе крайне важна, поскольку она предупреждает обволакивание ксантогената частичками других минералов. К медным частичкам прилипают лишь пузырьки воздуха, которые выносят ее на поверхность. В результате этого процесса получается медный концентрат, который направляется удаление из его состава избыточной влаги.
3. Обжиг. Руды и их концентраты проходят процесс обжига в моноподовых печах, что необходимо для выведения из них серы. В результате получается огарок и серосодержащие газы, которые в дальнейшем используют для получения серной кислоты.
4. Плавка шихты в печи отражательного типа. На этом этапе можно брать сырую или уже обожженную шихту и подвергать ее обжигу при температуре 1500°С. Важным условием работы является поддержанием нейтральной атмосферы в печи. В итоге происходит сульфидирование меди и ее преобразование в штейн.
5. Конвертирование. Полученная медь в сочетании с кварцевым флюсом продувается в специальном конвекторе на протяжении 15-24 ч. В итоге получается черновая медь в результате полного выгорания серы и выведения газов. В ее состав может входить до 3% различных примесей, которые благодаря электролизу выводятся наружу.
6. Рафинирование огнем. Металл предварительно расплавляется и затем рафинируется в специальных печах. На выходе образуется красная медь.
7. Электролитическое рафинирование. Этот этап проходит анодная и огневая медь для максимальной очистки.

Про заводы и центры производства меди в России и в мире читайте ниже.

Известные производители

На территории России действует всего четыре наибольших предприятия по добыче и производству меди:

1. «Норильский никель»;
2. «Уралэлектромедь»;
3. Новгородский металлургический завод;
4. Кыштымский медеэлектролитный завод.

Первые две компании входят в состав известнейшего холдинга «УГМК», который включает в себя около 40 промышленных предприятий. Он производит более 40% всей меди в нашей стране. Последние два завода принадлежат Русской медной компании.

Видеоролик ниже расскажет о производстве меди:

Медь - один из важнейших металлов, относится к I – й группе Периодической системы; порядковый номер 29; атомная масса – 63,546; плотность – 8,92 г/см 3 . температура плавления – 1083 °С; температура кипения – 2595 °С. По электро­проводности она несколько уступает лишь серебру и является главным проводниковым материалом в элект­ро- и радиотехнике, потребляющих 40…50 % всей меди. Почти во всех областях машиностроения используются медные сплавы - латуни и бронзы. Медь как легирую­щий элемент входит в состав многих алюминиевых и других сплавов.

Мировое производство меди в капиталистических странах около 6-7 млн. т, в том числе вторичной меди около 2 млн. т. В СССР выплавка меди за каждое пя­тилетие увеличивался на 30…40 %.

Медные руды. Медь встречается в природе главным образом в виде сернистых соединений CuS (ковеллин), Cu 2 S (халькозин) в со­ставе сульфидных руд (85…95 % запасов), реже в виде окисных соединений Сu 2 О (куприт), углекислых соединений СuСО 3 · Сu(ОН) 2 - малахит 2СuСО 3 · Сu(ОН) 2 - азурит и само­родной металлической меди (очень редко). Окисные и углекислые соединения трудно поддаются обогащению и перерабатываются гидрометаллургическим способом.

Наибольшее промышленное значение в СССР имеют сульфидные руды, из которых получают около 80 % всей меди. Самыми распространенными сульфидными рудами являются медный колчедан, медный блеск и др.

Все медные руды являются бедными и обычно содер­жат 1…2 %, иногда меньше 1 % меди. Пустая порода, как правило, состоит из песчаников, глины, известняка, сульфидов железа и т. п. Многие руды являются ком­плексными - полиметаллическими и содержат, кроме меди, никель, цинк, свинец и другие ценные элементы в виде окислов и соединений.

Примерно 90 % первичной меди получают пирометаллургическим способом; около 10 %-гидрометаллур­гическим способом.

Гидрометаллургический способ состоит в извлечении меди путем ее выщелачивания (например, слабыми рас­творами серной кислоты) и последующего выделения металлической меди из раствора. Этот способ, применя­емый для переработки бедных окисленных руд, не по­лучил широкого распространения в нашей промышлен­ности.

Пирометаллургический способ состоит в получении меди путем ее выплавки из медных руд. Он включает обогащение руды, ее обжиг, плавку на полупродукт - штейн, выплавку из штейна черной меди, ее рафиниро­вание, т. е. очистку от примесей (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Упрощенная схема пирометаллургического производства меди

Наиболее широко для обогащения медных руд при­меняется метод флотации. Флотация основана на раз­личном смачивании водой металлсодержащих частиц и частиц пустой породы (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Схема флотации:

а – принципиальная схема механической флотационной машины (вариант);

б – схема всплывания частиц; 1 – мешалка с лопастями; 2 – перегородка;

3 – схема минерализованной пены; 4 – отверстие для удаления хвосты

(пустой породы); I – зона перемешивания и аэрации.

Обогащение медных руд . Бедные медные руды под­вергают обогащению для получения концентрата, содер­жащего 10…35 % меди. При обогащении комплексных руд возможно извлечение из них и других ценных эле­ментов.

В ванну флотационной машины подают пульпу - суспензию из воды, тонкоизмельченной руды (0,05…0,5 мм) и специальных реагентов, образующих на поверхности металлсодержащих частиц пленки, не сма­чиваемые водой. В результате энергичного перемеши­вания и аэрации вокруг этих частиц возникают пузырь­ки воздуха. Они всплывают, извлекая с собой металл­содержащие частицы, и образуют на поверхности ванны слой пены. Частицы пустой породы, смачиваемые водой, не всплывают и оседают на дно ванны.

Из пены фильтруют частицы руды, сушат их и полу­чают рудный концентрат, содержащий 10…35 % меди. При переработке комплексных руд применяют селектив­ную флотацию, последовательно выделяя металлсодер­жащие частицы различных металлов. Для этого подби­рают соответствующие флотационные реагенты.

Обжиг. Рудные концентраты, достаточно богатые медью, плавят на штейн «сырыми» - без предваритель­ного обжига, что снижает потери меди (в шлаке - при плавке, унос - с пылью при обжиге); основной недоста­ток: при плавке сырых концентратов не утилизируется сернистый газ SO 2 , загрязняющий атмосферу. При об­жиге более бедных концентратов удаляется избыток се­ры в виде SO 2 , который используется для производства серной кислоты. При плавке получают достаточно богатый медью штейн, произво­дительность плавильных пе­чей увеличивается в 1,5…2 раза.

Обжиг производят в вер­тикальных многоподовых цилиндрических печах (диа­метр 6,5…7,5 м, высота 9…11 м), в которых измельчен­ные материалы постепенно перемещаются механически­ми гребками с верхнего пер­вого пода на второй - ниже расположенный, затем на третий и т. д. Необходимая температура (850 °С) обес­печивается в результате го­рения серы (CuS, Cu 2 S и др.). Образующийся сернистый газ SO 2 направляется для производства серной кислоты.

Производительность печей невысокая - до 300 т ших­ты в сутки, безвозвратный унос меди с пылью около 0,5 %.

Новым, прогрессивным способом является обжиг в кипящем слое (рис. 2.3).

Сущность этого способа состо­ит в том, что мелкоизмельченные частицы сульфидов окисляются при 600…700 °С кислородом воздуха, посту­пающего через отверстия в подине печи. Под давлением воздуха частицы обжигаемого материала находятся во взвешенном состоянии, совершая непрерывное движение и образуя «кипящий» («псевдоожиженный») слой. Обожженный материал «переливается» через порог пе­чи. Отходящие сернистые газы очищают от пыли и на­правляют в сернокислотное производство. При таком обжиге резко повышается интенсивность окисления; производительность в несколько раз больше, чем в много­подовых печах.

Плавка на штейн . Плавку на штейн концентрата наиболее часто проводят в пламенных печах, работаю­щих на пылевидном, жидком или газообразном топливе. Такие печи имеют длину до 40 м, ширину до 10 м, пло­щадь подины до 250 м 2 и вмещают 100 т и более пере­плавляемых материалов. В рабочем пространстве печей развивается температура 1500…1600 °С.

При плавке на подине печи постепенно скапливается расплавленный штейн - сплав, состоящий в основном из сульфида меди Cu 2 S и сульфида железа FeS. Он обычно содержит 20…60 % Сu, 10…60 % Fe и 20…25 % S. В расплавленном состоянии (t Пл -950…1050 °C) штейн поступает на переработку в черновую медь.

Плавку концентратов производят также в электропечах, в шахт­ных печах и другими способами. Технически совершенная плавка в электропечах (ток проходит между электродами в слое шлака) на­шла ограниченное применение из-за большого расхода электроэнергии. Медные кусковые руды с повышенным содержанием меди и серы часто подвергают медносерной плавке в вертикальных шахтных пе­чах с воздушным дутьем. Шихта состоит из руды (или брикетов), кокса и других материалов. Выплавляемый бедный штейн с 8…15 % Сu обогащают повторной плавкой до 25…4 % Сu, удаляя избыток железа. Эта плавка экономически выгодна, так как из печных газов улавливают до 90 % элементарной серы руды.

Черновую медь вы­плавляют путем продув­ки расплавленного штей­на воздухом в горизон­тальных цилиндрических конверторах (рис. 2.4) с основной футеровкой (магнезит) с массой плавки до 100 т. Конвер­тор установлен на опор­ных роликах и может по­ворачиваться в требуемое положение. Воздушное дутье подается через 40- 50 фурм, расположенных вдоль конвертора.

Через горловину конвертора заливают рас­плавленный штейн. При этом конвертор поворачивают так, чтобы не были залиты воздушные фурмы. На поверхность штейна через горловину или специальное пневматическое устройство загружают песок - флюс для ошлакования окислов железа, образующихся при про­дувке. Затем включают воздушное дутье и поворачивают конвертор в рабочее положение, когда фурмы находятся ниже уровня расплава. Плотность штейна (5г/см 3) зна­чительно меньше удельного веса меди (8,9 г/см 3). Поэто­му в процессе плавки штейн доливают несколько раз: пока не будет использована вся емкость конвертора, рассчитанная на выплавляемую медь. Продувка воздухом продолжается до 30 ч. Процесс выплавки черновой меди из штейна делится на два периода.

В первом периоде происходит окисление FeS кис­лородом воздушного дутья по реакции

2FeS + ЗО 2 = 2FeO + 2SO 2 + Q.

Образующаяся закись железа FeO ошлаковывается кремнеземом SiO 2 флюса:

2FeO + SiO 2 = SiO 2 ∙2FeO + Q.

По мере необходимости образующийся железистый шлак сливают через горловину (поворачивая конвер­тор), доливают новые порции штейна, загружают флюс и продолжают продувку. К концу первого периода же­лезо удаляется почти полностью. Штейн состоит в ос­новном из Cu 2 S и содержит до 80 % меди.

Шлак содержит до 3 % Сu и его используют при плав­ке на штейн.

Во втором периоде создаются благоприятные усло­вия для протекания реакций

2Cu 2 S + ЗО 2 = 2Cu 2 O + 2SO 2 +Q;

Cu 2 S + 2Cu 2 O = 6Cu + SO 2 - Q,

приводящих к восстановлению меди.

В результате плавки в конверторе получается черно­вая медь. Она содержит 1,5…2 % примесей (железа, ни­келя, свинца и др.) и не может быть использована для технических надобностей. Плавку меди выпускают из конвертора через горловину, разливают на разливочных машинах в слитки (штыки) или плиты и направляют на рафинирование.

Рафинирование меди - ее очистку от примесей - проводят огневым и электролитическим способом.

Огневое рафинирование ведут в пламенных печах емкостью до 400 т. Его сущность состоит в том, что цинк, олово и другие примеси легче окисляются, чем са­ма медь, и могут быть удалены из нее в виде окислов. Процесс рафинирования состоит из двух периодов - окислительного и восстановительного.

В окислительном периоде примеси частично окисляются уже при расплавлении меди. После полного расплавления для ускорения окисления медь продувают воздухом, подавая его через погруженные в жидкий ме­талл стальные трубки. Окислы некоторых примесей (SbO 2 , PbO, ZnO и др.) легко возгоняются и удаляются с печными газами. Другая часть примесей образует окис­лы, переходящие в шлак (FeO, Аl 2 О з, Si0 2). Золото и серебро не окисляются и остаются растворенными в меди.

В этот период плавки происходит также и окисление меди по реакции 4Cu+O 2 =2Cu 2 O.

Задачей восстановительного периода являет­ся раскисление меди, т. е. восстановление Сu 2 0, а так­же дегазация металла. Для его проведения окислитель­ный шлак полностью удаляют. На поверхность ванны насыпают слой древесного угля, что предохраняет ме­талл от окисления. Затем проводят так называемое дразнение меди. В расплавленный металл погружают сначала сырые, а затем сухие жерди (шесты). В результате су­хой перегонки древесины выделяются пары воды и га­зообразные углеводороды, они энергично перемешивают металл, способствуя удалению растворенных в нем газов (дразнение на плотность).

Газообразные углеводороды раскисляют медь, на­пример, по реакции 4Cu 2 O+CH 4 =8Cu+CO 2 +2H 2 O (дразнение на ковкость). Рафинированная медь содер­жит 0,3…0,6 % Sb и других вредных примесей, иногда до 0,1 % (Au+Ag).

Готовую медь выпускают из печи и разливают в слитки для прокатки или в анодные пластины для последующего электролитического рафинирования. Чистота меди после огневого рафинирования составляет 99,5 … 99,7 %.

Электролитическое рафинирование обеспечивает по­лучение наиболее чистой, высококачественной меди. Электролиз проводят в ваннах из железобетона и дере­ва, внутри футерованных листовым свинцом или винипластом. Электролитом служит раствор сернокислой ме­ди (CuSO 4) и серной кислоты, нагретый до 60…65 °С, Анодами являются пластины размером 1х1 м толщиной 40…50 мм, отлитые из рафинируемой меди. В качестве катодов используют тонкие листы (0,5…0,7 мм), изго­товленные из электролитической меди.

Аноды и катоды располагают в ванне попеременно; в одной ванне помещают до 50 анодов. Электролиз ве­дут при напряжении 2…3 В и плотности тока 100… 150 А/м 2 .

При пропускании постоянного тока аноды постепенно растворяются, медь переходит в раствор в виде ка­тионов Си 2+ . На катодах происходит разрядка катионов Cu 2+ +2e → Cu и выделяется металлическая медь.

Анодные пластины растворяются за 20…30 суток. Катоды наращивают в течение 10…15 суток до массы 70…140 кг, а затем извлекают из ванны и заменяют но­выми.

При электролизе на катоде выделяется и растворяет­ся в меди водород, вызывающий охрупчивание металла. В дальнейшем катодную медь переплавляют в плавиль­ных печах и разливают в слитки для получения листов, проволоки и т. п. При этом удаляется водород. Расход электроэнергии на 1 т катодной меди составляет 200…400 кВт · ч. Электролитическая медь имеет чистоту 99,95 %. Часть примесей оседает на дне ванны в виде шлама, из которого извлекают золото, серебро и некото­рые другие металлы.