Utilizarea complexă a materiilor prime minerale multicomponente (resurse în general), constând în extragerea simultană sau secvenţială din aceasta a mai multor (două sau mai multe) sau a tuturor componentelor valoroase (la cerere) în produse separate (concentrate „monominerale”, elemente chimice variate). grade de puritate sau compușii lor standard ) este o trăsătură caracteristică a producției moderne în majoritatea sectoarelor economiei naționale. Utilizarea integrată a materiilor prime este o etapă în dezvoltarea industriilor de prelucrare în care deșeurile din unele procese devin materii prime pentru altele, când, alături de relațiile om-producție, se stabilesc relații complexe producție-natură și natură-om.

La dezvoltarea zăcămintelor minerale, volume mari de suprasarcină sunt trimise la haldele, care ocupă suprafețe semnificative. În același timp, haldele miniere sunt materii prime ieftine și valoroase care pot fi folosite în construcții, utilizarea terenurilor și alte industrii.

O problemă urgentă este utilizarea integrată a materiilor prime cu conversia tuturor componentelor în produse industriale. Să ne uităm la câteva modalități de a rezolva această problemă.

Rusia a dezvoltat o tehnologie fără deșeuri pentru prelucrarea materiilor prime nefeline. Concentratul de nefelină împreună cu calcarul este supus sinterizării la o temperatură de 1.250 – 1.300 °C. După sinterizare se obține un produs.

În timpul scurgerii cu apă a prăjiturii, aluminații metodelor alcaline intră în soluție. Ferita de sodiu se hidrolizează pentru a forma hidroxid de sodiu și hidroxid de fier. Silicatul dicalcic reacționează cu o soluție de aluminat, rezultând aluminați de metale alcaline și hidroaluminat tricalcic. Reacția continuă: 3(CaO Si02) + 2(Na20 А1203) + 8Н20 - Na20 А12Ое 2SiOr 2НгО + Na20 Si02 + 3СаО А12Ое - 6Н20

Se formează nămol de nefelină (belită), care este separat de soluție, spălat și trimis pentru producția de ciment.

Soluția de aluminosilicat este supusă desiliconizării, care are ca rezultat formarea de aluminosilicați slab solubili. Se separă prin filtrare și se calcinează. Se obține produsul finit - alumină.

O soluție purificată de aluminați de sodiu și potasiu este tratată cu gaze care conțin CO2. Se obține o soluție care conține Na2C03 și K2C03. Soluția este evaporată și apoi se efectuează cristalizarea fracționată. Inițial, soda Na2C03 este cristalizată, iar apoi potasa K2C03.

Schema tehnologică pentru prelucrarea integrată a materiilor prime nefeline asigură utilizarea deplină a tuturor componentelor materiei prime și prelucrarea acestora în produse comercializabile și nu deșeuri.

Pentru a obține 1 tonă de alumină se consumă 3,9–4,3 tone de concentrat de nefelină; 11,0 -13,8 tone de calcar; 3 -3,5 tone de combustibil; 4,1 – 1,6 Gcal abur; 1050 – 1.190 kWh de energie electrică.

În același timp, se produc 0,62 - 0,78 tone de sodă; 0,18 – 0,28 t potasiu; 9 – 10 tone de ciment Portland. Costurile operaționale pentru producția de produse industriale sunt cu 10–15% mai mici decât costurile de obținere a acestor substanțe prin alte metode industriale.

Să luăm acum în considerare procesele de prelucrare complexă a minereului mineral. La procesarea unor minereuri, până la 30–40% din componentele utile intră în steril. În prezent, sunt procesate minerale din ce în ce mai sărace, cu un conținut scăzut de componente valoroase. De exemplu, conținutul de cupru din minereurile sulfurate a scăzut în ultimii 20 de ani de la 4 la 0,5%. În majoritatea cazurilor, pentru a obține 1 tonă de metal, trebuie prelucrate 100–200 de tone de minereu.

O altă caracteristică a materiilor prime minerale este că acestea conțin cantități mici de substanțe foarte toxice, care apoi devin deșeuri. Acest lucru se aplică compușilor de sulf, arsenic, antimoniu, seleniu, telur și alte metale neferoase.

Problema este deosebit de acută în industria metalurgică. Conținutul ridicat de componente valoroase sau toxice nu permite ca deșeurile din industria metalurgică să fie clasificate drept deșeuri și necesită introducerea de noi tehnologii pentru prelucrarea acestora.

Să luăm, ca exemplu, tehnologia de prelucrare a minereurilor sulfurate care conțin cupru și alte metale neferoase. În Rusia, cuprul este obținut din minereuri de cupru-zinc, cupru-nichel, cupru-molibden și cupru-cobalt. Peste 80% din cuprul din materii prime cupru-zinc este produs prin metoda metalurgică. Constă din următoarele operațiuni principale:

Tratarea prin flotație a minereurilor pentru a produce concentrat de cupru;

Prăjirea oxidativă;

Topire, după care se obține mată - un aliaj de sulfuri de cupru și fier și zgură - o topitură de oxizi metalici.

Metoda folosită nu poate rezolva problema utilizării integrate a materiilor prime. Gradul de extracție a cuprului din materii prime nu depășește 75 – 78%. În plus, până la 50% din zinc trece în concentratul de cupru; în plus, până la 20% din zinc se pierde în deșeuri și sterile de pirit. Multă vreme, doar cuprul a fost extras din minereu la uzinele de procesare, iar componentele rămase au fost aruncate în haldele.

În prezent, tehnologia de flotație selectivă colectivă a minereurilor de cupru-zinc a fost dezvoltată și stăpânită industrial, ceea ce face posibilă extragerea concentratelor de cupru și zinc din minereu. Conform acestei scheme, minereul este inițial zdrobit și trimis la flotație cu sulfuri. Se obțin sulfuri metalice, iar roca sterilă merge la groapă. În continuare, concentratul de sulfură, după măcinare, este trimis la flotație cupru-zinc, ceea ce are ca rezultat concentrate de cupru, zinc și pirit. Concentratul de cupru este supus prelucrării pirometalurgice. Ca produs final se obține cuprul rafinat. Există mai multe metode de prelucrare a concentratelor de zinc, care sunt utilizate la fabricile interne și străine.

Procesul de fumming este cel mai frecvent în străinătate. Se bazează pe suflarea zgurii topite cu aer amestecat cu un agent reducător. În acest caz, compușii de zinc și elementele sale însoțitoare - cadmiu, plumb, staniu - sunt sublimi. Ele sunt apoi capturate de un sistem de filtrare. Această metodă extrage până la 90% zinc, 99% plumb, 80 - 85% staniu.

O altă metodă de prelucrare complexă a concentratelor de zinc – laminarea – este utilizată la uzina Kamenogorsk. Tehnologia procesului constă în topirea împreună a concentratului zdrobit și a cocsului în cuptoare tubulare. Compușii de zinc, plumb și cadmiu devin gaze sublimate. Cupru, fier, metale prețioase, silice și alumină rămân în clincher. Multe elemente conținute în minereu trec în concentratul de pirit.

Un alt exemplu de utilizare integrată a materiilor prime este tehnologia de prelucrare a minereurilor de cupru-nichel. Aceste minereuri sunt cele mai valoroase materii prime polimetalice, care, pe lângă nichel și cupru, conțin cobalt, metale nobile, rare și oligoelemente. Sunt exploatate în zăcămintele Norilsk și Talnakh și în Peninsula Kola. La îmbogățirea materiilor prime, majoritatea impurităților intră în concentrate de pirit. Până de curând, concentratele de pirit erau trimise la fabricile chimice, unde erau folosite pentru extragerea sulfului și producerea acidului sulfuric. Elementele rămase au rămas în cenuşă, care a intrat în haldele sau pentru producţia de ciment.

Uzina de Mine și Procesare Norilsk a creat o tehnologie pentru prelucrarea complexă a materiilor prime cupru-nichel. Inițial, minereul este supus unei flotații selective pentru a izola concentratele de cupru și nichel. Concentratul de nichel (conținut de nichel 4-5%) este topit în cuptoare electrice sau reverberate cu arbore pentru a separa roca sterilă și a obține nichel sub formă de aliaj sulfurat (mat). Conținutul său de nichel ajunge la 10-15%. Alături de nichel, fierul, cobaltul, cuprul și metalele aproape complet nobile sunt parțial transferate în mată. Pentru a separa fierul, mata lichidă este oxidată prin suflarea aerului. Următoarea operație este flotația, în timpul căreia compușii de cupru și nichel sunt separați. Concentratul de nichel este arse în cuptoare cu pat fluidizat până când sulful este complet îndepărtat și se obține NiO. Metalul de nichel este produs prin reducerea oxidului său în cuptoarele cu arc electric și apoi supus rafinării.

Pentru a izola cobaltul, se folosește capacitatea acestuia de a forma compuși complecși. În acest scop, o soluție de nichel și cobalt este tratată cu clor, hipoclorit de sodiu sau alți agenți oxidanți. Produsul final este oxidul de cobalt Co304, din care se obține cobaltul metalic.

La uzina Yuzhuralnickel și la Uzina de Mine și Procesare Norilsk, tehnologiile de sorbție și extracție sunt utilizate pentru a extrage elementele asociate din minereurile de cupru-nichel.

În prezent, sorbția schimbătoare de ioni este utilizată industrial pentru extracția metalelor neferoase și prețioase din minereuri sau deșeuri din prelucrarea acestora.

Să dăm câteva exemple: pentru a extrage aur din minereuri, se folosește schimbătorul de ioni ANK-5-2; Schimbătoarele de anioni absorb bine formele anionice de molibden; utilizarea sorbției pentru extracția wolframului este promițătoare; a fost dezvoltată o tehnologie de extracție industrială a vanadiului cu ajutorul adsorbanților ionici.

În toate cazurile de aplicare a metodei de sorbție, coeficientul de extracție a metalelor din materii prime minereu este semnificativ crescut, costurile de capital și de exploatare sunt reduse, iar deversările de substanțe nocive în mediu sunt reduse sau oprite complet.

Extracția este, de asemenea, utilizată pe scară largă pentru recuperarea complexă a metalelor din materii prime naturale. Metoda se bazează pe tratarea amestecurilor lichide cu solvenți care sunt selectivi în raport cu componentele individuale.

Procesele de extracție sunt utilizate pe scară largă pentru extragerea metalelor rare: tantal și niobiu, zirconiu și hafniu, scandiu, ytriu, taliu și indiu, wolfram, molibden, reniu și alte metale din pământuri rare sunt separate și recuperate.

Informații conexe.

Test

Industria cupru-nichel a Federației Ruse

Introducere

Industria cupru-nichel a Federației Ruse

Concluzie

Cărți uzate

Introducere

Metalurgia neferoasă include extracția, valorificarea minereurilor de metale neferoase și topirea metalelor neferoase și a aliajelor acestora.

Rusia are o metalurgie neferoasă puternică, a cărei trăsătură distinctivă este dezvoltarea bazată pe resursele proprii. Pe baza proprietăților fizice și a scopului lor, metalele neferoase pot fi împărțite în grele (cupru, plumb, zinc, staniu, nichel) și ușoare (aluminiu, titan, magneziu). Pe baza acestei împărțiri, se face o distincție între metalurgia metalelor ușoare și metalurgia metalelor grele.

Pe teritoriul Rusiei s-au format mai multe baze principale ale metalurgiei neferoase. Diferențele lor de specializare se explică prin diferența în geografia metalelor ușoare (industria aluminiului, titan-magneziu) și a metalelor grele (industriile cuprului, plumb-zinc, staniu, nichel-cobalt).

Amplasarea întreprinderilor din metalurgia neferoasă depinde de multe condiții economice și naturale, în special de factorul materie primă. Pe lângă materiile prime, factorul combustibil și energetic joacă un rol semnificativ.

Producția de metale grele neferoase, din cauza necesarului redus de energie, se limitează la zonele de extracție a materiei prime pentru rezerve, exploatarea și valorificarea minereurilor de cupru, precum și topirea cuprului.Locul de frunte în Rusia este ocupat de regiunea economică Ural, pe teritoriul căreia Krasnouralsk, Kirovograd, Sredneuralsk, Mednogorsk sunt fabrici distinse.

Industria plumb-zinc în ansamblu gravitează spre zonele în care sunt distribuite minereuri polimetalice. Astfel de zăcăminte includ Sadonskoye (Caucazul de Nord), Salairskoye (Siberia de Vest), Nerchenskoye (Siberia de Est) și Dalnegorskoye (Orientul Îndepărtat). Centrele industriei de nichel-cobalt sunt orașele Norilsk (Siberia de Est), Nickel și Monchegorsk (regiunea economică de nord).

Producția de metale ușoare necesită o cantitate mare de energie. Prin urmare, concentrarea întreprinderilor care topesc metale ușoare în apropierea surselor de energie ieftină este cel mai important principiu pentru localizarea acestora.

Materiile prime pentru producerea aluminiului sunt bauxite din regiunea de nord-vest (orașul Boksitogorsk), Urali (orașul Severouralsk), nefeline din Peninsula Kola (orașul Kirovsk) și sudul Siberiei (orașul Goryachegorsk). Din această materie primă de aluminiu, oxidul de aluminiu - alumina - este izolat în zonele miniere. Topirea metalului aluminiu din acesta necesită multă energie electrică. Prin urmare, topitorii de aluminiu sunt construite în apropierea centralelor mari, în principal a centralelor hidroelectrice (Bratskaya, Krasnoyarsk etc.).

Industria titan-magneziu este localizată în principal în Urali, atât în ​​zonele de extracție a materiei prime (instalația de magneziu Bereznikovsky), cât și în zonele cu energie ieftină (uzina de titan-magneziu de la Ust-Kamenogorsk).

Etapa finală a metalurgiei titan-magneziu - prelucrarea metalelor și aliajelor acestora - se află cel mai adesea în zonele în care sunt consumate produse finite.

Industria cupru-nichel a Federației Ruse

Industria cupru-nichel aparține metalurgiei neferoase și anume industriei miniere, care ocupă un loc important în industria rusă. Spre deosebire de metalurgia feroasă, metalurgia neferoasă se dezvoltă pe resurse proprii și, de asemenea, este specializată în îmbogățirea prelucrărilor metalurgice. Metalurgia neferoasă reprezintă aproximativ o sută de întreprinderi, datorită cărora sunt extrase peste 50 de elemente ale tabelului periodic.

Cuprul și nichelul aparțin grupului greu de metale. Sunt, de asemenea, resurse minerale de minereu metalic. Structura producției include extracția minereurilor din aceste metale, îmbogățirea acestora, prelucrarea metalurgică, producția de aliaje și produse laminate.

Să începem cu cuprul. Cuprul, în esența sa, este al treilea cel mai important metal după fier și aluminiu; este un metal strategic, deoarece este unul dintre indicatorii potențialului tehnic și de producție al țării. Costul unei tone de cupru pe piața mondială, unde Rusia este principalul exportator de concentrate de cupru și cupru rafinat, variază de la 1.350 USD la 3.540 USD (în prezent 1.664 USD). Principalul tip de minereu este pirita de cupru din Urali (Krasnouralskoye, Kirovgradskoye, Gaiskoye în regiunea Orenburg - cele mai bune minereuri din țară, până la 10% cupru), gresii cuproase din Siberia de Est (zăcământul Udokan din regiunea Chita, Altai). , Peninsula Kola). Rafinarea sa se efectuează la fabricile electrolitice din Kyshtym și Verkhnyaya Pyshma. La topirea cuprului, se generează deșeuri care sunt utilizate în industria chimică: pentru producerea de acid sulfuric, superfosfat (de exemplu, la uzina de cupru și sulf din Mednogorsk). În industria cuprului, conexiunea cu sursele de materii prime este o condiție prealabilă pentru amplasarea producției de îmbogățire. În timpul prelucrării metalurgice, rolul factorului de materie primă slăbește oarecum și devine mai mic, cu cât este mai mare calitatea, și deci transportabilitatea concentratelor utilizate. În etapa finală a procesului tehnologic, acesta își pierde în general importanța, motiv pentru care întreprinderile de rafinare a cuprului în blister sunt situate în apropierea consumatorilor și a resurselor de combustibil și energie. Când se caracterizează baza de materii prime a industriei cuprului, trebuie avut în vedere că Uralii se asigură doar 50% din materii prime, iar aceste rezerve sunt în scădere constantă. Prin urmare, întreprinderile din Ural manifestă un interes deosebit în dezvoltarea altor zăcăminte de cupru. Zăcământul Udokan, unde există rezerve uriașe - 27 de milioane de tone de cupru pur, este considerat o perspectivă. Dar vânzarea unei licențe de dezvoltare a zăcământului este amânată în mod constant, așa că statul îi împinge pe antreprenori să dezvolte mai întâi mici zăcăminte de resurse de cupru. În Rusia, având în vedere deficitul de materii prime de cupru în întreaga industrie, dezvoltarea acestui zăcământ ar putea rezolva problema. Trebuie remarcat faptul că condițiile miniere din Udokan sunt dificile - doi factori negativi funcționează simultan: permafrost și seismicitate ridicată.

Exploatarea cuprului

Din 2005, Compania Rusă de Cupru de la zăcământul Gumeshevskoye a început să opereze primul complex minier de cupru din Rusia utilizând leșierea subterană a minereului. Noua tehnologie de îmbogățire a minereului de cupru nu necesită extracția acestuia la suprafață și, prin urmare, este foarte eficientă din punct de vedere economic. Investiția totală în proiect s-a ridicat la 18,5 milioane USD.

Producția de cupru stabilită în regiunea Sverdlovsk constă din două secțiuni: un domeniu geotehnologic, în care are loc procesul subteran de saturare a unei soluții apoase de cupru și un complex de extracție și electrovining, în care sunt catozii de cupru de înaltă calitate de calitate M00K. obtinut din solutia rezultata.

Volumul investițiilor în cercetarea științifică, dezvoltarea și adaptarea unei metode unice de exploatare la condițiile locale s-a ridicat la peste 3,5 milioane USD Testarea unei noi metode de exploatare a început în anul 2000, când specialiștii de la Compania Rusă de Cupru (RMK) au început construcția unui uzina pilot la depozitul Gumeshevskoye din orașul Polevskaya, regiunea Sverdlovsk. La crearea producției pilot au participat specialiști de la Uralhydromed CJSC împreună cu SNC-Lavalin Europe Ltd (Marea Britanie).

Decizia de a construi un complex industrial pentru producția de cupru de înaltă calitate a fost luată imediat după confirmarea funcționării eficiente și a siguranței de mediu a uzinei pilot. Construcția unui complex industrial pentru extragerea cuprului din soluție folosind substanțe organice și electrovining a început în decembrie 2004. Proiectarea și construcția unității au fost realizate de Outokumpu Technology Oy (Finlanda). Volumul investițiilor în crearea unui complex de extracție și electrovining s-a ridicat la peste 15 milioane USD.

Capacitatea de producție a primei etape a complexului integrat (inclusiv un domeniu hidrotehnologic și un complex de producție de extracție și electrovining) este de 5 mii tone de catozi de cupru pe an, dar odată cu începerea funcționării industriale a celei de-a doua secțiuni a domeniului hidrotehnologic prin la sfârşitul anului 2006, volumul producţiei va fi dublat. Avantajele noii tehnologii sunt că principalele procese sunt transferate în subteran și au loc fără intervenția umană, ceea ce crește dramatic eficiența producției. Procesul tradițional, costisitor, a fost înlocuit cu tehnologia bazată pe utilizarea soluțiilor acide slabe, care, încă în subteran, reacționează cu minereul și se îmbogățesc în cupru. Această tehnologie unică de îmbogățire a fost dezvoltată în URSS pentru extracția uraniului și a elementelor pământurilor rare. Uralhydromed este prima întreprindere care a folosit această invenție pentru producția industrială de cupru.

Referință: „Holding-ul Russian Copper Company (RMK) produce și vinde mai mult de 15% din cupru rusesc și este al treilea producător de cupru din Rusia după Norilsk Nickel și UMMC. Întreprinderile RMK operează în patru regiuni din Rusia și Kazahstan. Ele formează un ciclu complet de producție: de la extragerea minereului și colectarea deșeurilor, producția de concentrat de cupru și cupru blister, până la producția de tije de cupru și produse finite pe bază de cupru și aliajele sale. Numărul de angajați este de 15 mii de persoane. În 2004, întreprinderile RMK au produs peste 130 de mii de tone de cupru catodic rafinat.”

Cea mai presantă problemă din industrie în acest moment este furnizarea de materii prime. Guvernul decide dacă companiilor străine li se va permite sau nu să participe la competițiile pentru dezvoltarea zăcămintelor rusești de cupru, deoarece situația pe piața globală a cuprului este foarte dificilă: există un exces de capacitate de producție de cupru. Adică, este posibilă o situație în care companiile străine vor fi benefice să înghețe dezvoltarea zăcămintelor rusești promițătoare, cum ar fi Udokanskoye, și astfel să elimine concurenții - metalurgiștii Urali de pe piața globală a cuprului. În acest caz, guvernul ar trebui să implementeze măsuri protecționiste față de producătorii autohtoni și să investească cel puțin parțial în dezvoltarea cuprului Udokan, a cărui dezvoltare necesită peste 400 de milioane de dolari, iar perioada de rambursare a proiectului este destul de lungă - 5 ani.

Compania minieră și metalurgică JSC Norilsk Nickel produce 70% din cuprul Rusiei. Volumul producției în 2003 a fost de 473 mii de tone. Veniturile Norilsk Nickel în 2005 s-au ridicat la 7,2 miliarde USD, profitul net - 2,4 miliarde USD, profitabilitate - 48%. Mai mult, Norilsk Nickel a demonstrat o astfel de profitabilitate de câțiva ani. 91% din veniturile fabricii provin din exporturi.

Uralii sunt, de asemenea, o zonă importantă de producție de cupru. Cele mai multe dintre întreprinderile din Urali aparțin Companiei Miniere și Metalurgice Ural (UMMC). Include peste 20 de întreprinderi în șase regiuni ale Rusiei și din străinătate. S-a construit un lanț tehnologic unificat de la exploatarea minereului până la producția de produse finite - tije de cupru, cupru laminat, componente și ansambluri pentru industria auto, cabluri, conductori. Integrarea cu sectoarele conexe este în desfășurare activ: metalurgia feroasă, inginerie mecanică, industria cablurilor. Cifra de afaceri anuală a UMMC este de 1,4 miliarde de dolari; peste 65 de mii de oameni sunt angajați în producție. UMMC controlează producția a 40% din cupru rafinat rusesc, 20% din produse metalice pe bază de aliaje de cupru, 50% din piața europeană a pulberii de cupru. Îmbogățirea și prelucrarea minereurilor de nichel sunt cele mai dificile în metalurgia neferoasă datorită conținutului scăzut de metal în materii prime, consumului mare de combustibil, energie electrică (de la câteva mii la zeci de mii de kilowați-oră per 1 tonă de produs finit) , proces în mai multe etape și prezența mai multor componente (sulf, cupru, cobalt etc.).

Se mentine orientarea spre export a industriei. Dar pe piața externă, producătorii ruși trebuie să se confrunte cu opoziția țărilor producătoare de cupru, în special în ceea ce privește ratele ridicate de conversie a cuprului. Este necesar să exportați nu materii prime și procesare redusă, ci produse de înaltă calitate, cu gradul maxim de pregătire, adică. produse laminate, produse pentru conductoare și cabluri, bandă pentru radiatoare, aliaje speciale etc.

Cel mai mare zăcământ de nichel este Norilsk, unde sunt concentrate 35,8% din rezervele lumii. Minereurile sulfurate de cupru-nichel sunt, de asemenea, extrase în Peninsula Kola și minereuri de nichel silicat oxidat în Urali (zăcămintele Buruktalskoye și Cheremshanskoye). Cea mai importantă proprietate a nichelului este că adăugarea sa minoră conferă aliajelor rezistență, duritate și rezistență la coroziune. Industria este axată pe surse de materii prime.

24.05.06 / Volumul producției de minereu la zăcămintele de cupru-nichel din Filiala Polară a MMC Norilsk Nickel în 2005 a depășit 14 mii de tone. Volumul producției de minereu la zăcământul de cupru-nichel Oktyabrskoye al Filialei Polare a OJSC MMC Norilsk Nickel în 2005 a fost de 9172,3 mii tone. În ultimul an, 2.464,8 mii tone de minereu au fost extrase la zăcământul de cupru-nichel Talnakh și 2.751,2 mii tone de minereu la zăcământul de cupru-nichel Norilsk-1. Acest lucru este menționat în situațiile financiare ale companiei.

La Uzina de cupru a diviziei polare MMC, este planificată finalizarea reconstrucției sistemului de automatizare și alimentare cu energie PV-3, care va stabiliza procesul tehnologic, va îmbunătăți calitatea topirii și va reduce emisiile anorganice în atmosferă. De asemenea, este planificată punerea în funcțiune a unor noi unități de separare a aerului la uzină la stațiile de oxigen KS-1 și KS-2.

Trebuie remarcat faptul că șapte mine ale Branșului Polar produc minereuri sulfurate de cupru-nichel din zăcămintele Oktyabrskoye, Talnakhskoye și Norilsk-1.

În 2006, au fost efectuate lucrări de capital la principalele obiecte ale bazei de minereu pentru a reconstrui instalațiile existente și a deschide noi orizonturi în minele Brașului Polar. În plus, lucrările de construcție continuă la reconstrucția haldei de steril Lebyazhye, care va asigura fabricilor de procesare ale filialei capacitatea necesară pentru depozitarea sterilului de rocă, ținând cont de perspectivele de creștere a producției și procesării minereului. Finalizarea proiectului în 2007.

Extracția și prelucrarea minereurilor de cupru-nichel se efectuează nu numai la complexul unic al Uzinei Miniere și Metalurgice Norilsk, ci și la Uzina Metalurgică Nadezhda. Centralele folosesc baza energetică a hidrocentralei Ust-Khantayskaya, gazul din câmpul Messoyakha și serviciile locale.

Peste 90% din tot nichelul din Rusia este topit de JSC Norilsk Nickel. Acest lucru este asigurat de calitatea bazei de resurse și de structura producției. În 2003, compania a produs 243 de mii de tone de nichel. În Urali, producția de nichel este concentrată în zonele miniere de minereu - Rezhsky și Ufaleysky. Deșeurile industriale sunt folosite pentru a produce acid sulfuric, plăci termoizolante și vată minerală. Nichelul produs în Rusia este orientat spre export, 95% din total. Nivelul actual al prețurilor mondiale la nichel arată în mare măsură relația dintre cerere și ofertă, deoarece producătorii de nichel au mai mulți cumpărători. Datorită creșterii constante a prețurilor la nichel, acesta a devenit mai atractiv pentru investitori - un alt motiv pentru care statul este foarte interesat să susțină dezvoltarea bazei de materie primă a industriei cupru-nichel. Dar mai există o latură, poate că acum principalii cumpărători de nichel - producătorii de oțel inoxidabil - vor considera că prețul actual este prea mare și vor trece la înlocuitorii acestuia, deoarece există tehnologii de producere a oțelului inoxidabil cu un conținut redus de nichel.

Principala caracteristică a zăcămintelor rusești de cupru-nichel este compoziția complexă a minereurilor, din care, pe lângă nichel, se extrag o serie de alte metale: cupru, metale din grupa platinei, precum și aur, argint, seleniu, telur, care crește brusc valoarea acestor minereuri, în ciuda costului ridicat de producție și producție.

Perspectivele dezvoltării industriei de nichel-cobalt în Rusia 25 la sută din rezervele și resursele mondiale de nichel sunt concentrate în măruntaiele Rusiei. Partea principală a acestora este situată în nordul Teritoriului Krasnoyarsk, în regiunea Murmansk, în Uralul Mijlociu și Sud. Majoritatea covârșitoare a rezervelor și resurselor de cobalt din Rusia sunt asociate cu zăcăminte de nichel, în minereurile cărora cobaltul este o componentă asociată. Probabilitatea de a descoperi noi zăcăminte mari de aceste metale cu minereuri de înaltă calitate în Rusia este extrem de scăzută. În ceea ce privește rezervele dovedite de nichel, Rusia se află ferm pe primul loc în lume, iar la cobalt se află pe locul cinci.

Rezervele de nichel la începutul anului trecut erau contabilizate în 39 de minereuri, iar rezervele de cobalt în 59 de zăcăminte. Majoritatea rezervelor dovedite ale acestor metale sunt concentrate în zăcăminte de minereuri sulfurate de cupru-nichel (89% din rezervele de nichel și 71% din cobalt) și în zăcăminte de minereu de silicat (11% din nichel și 26% din cobalt).

Baza de bază a materiei prime a industriei de cobalt-nichel din Rusia o reprezintă zăcămintele de sulfuri de cupru-nichel din regiunea Norilsk, unde principalul obiect de dezvoltare în ultimii ani îl reprezintă minereurile bogate cu un conținut de nichel de 3,12-3,65 la sută, cobaltul. - până la 0,1 la sută. Exploatarea intensivă a minereurilor bogate va duce la epuizarea rezervelor acestora în 20-30 de ani. În minereurile din zăcămintele din Peninsula Kola, conținutul mediu de nichel este de 0,5-0,6 la sută, cobalt - sutimi de procent. În minereurile de silicați din zăcămintele Ural, conținutul mediu de nichel este sub 1%, iar cobaltul este mai mic de 0,05%.

Doar întreprinderile miniere din regiunea Norilsk sunt asigurate integral și permanent cu materii prime în subsol. Furnizarea întreprinderilor din Peninsula Kola la nivelul de capacitate existent al întreprinderilor miniere nu depășește 12 ani. Baza de materii prime a regiunii Ural este grav epuizată și nu îndeplinește cerințele industriale de astăzi.

Concluzie

Situația de pe piața globală a fost recent nefavorabilă pentru producătorii ruși de cupru. Acest lucru se datorează situației de pe piața externă, prețurilor scăzute și suprastocului. Reducerea prelucrării materiilor prime secundare în Rusia și scăderea livrărilor de concentrat de cupru din Mongolia au fost motivele scăderii producției de cupru rafinat în 2004 cu 2,9%. În ciuda acestui fapt, se prevede stabilizarea livrărilor de concentrat de cupru din Mongolia în 2006-2008, ceea ce va crea condiții pentru o creștere a producției de cupru rafinat în 2007-2008 cu 1,3-1,5%.

În ceea ce privește nichelul, Rusia are o poziție puternică pe piața mondială. Cu toate acestea, cererea de metal este în creștere, iar China joacă un rol din ce în ce mai important în acest sens. Alimentate de creșterea producției de oțel inoxidabil, importurile de nichel în China au crescut la 96 de mii de tone în 2005, dublând cifra din aceeași perioadă a anului precedent. În ceea ce privește consumul de nichel, China este acum a doua după Japonia. Producția de oțel inoxidabil din țară a crescut cu aproape 50% în 2005. În ceea ce privește previziunile viitoare, mulți experți sunt încrezători că capacitatea de producție de oțel inoxidabil a Chinei va continua să crească, astfel încât consumul de nichel în țară va rămâne la un nivel ridicat în următorii câțiva ani. Cererea de nichel din China va fi principalul factor fundamental în creșterea prețului metalului.

Majoritatea întreprinderilor din metalurgia neferoasă formează orașe: cea mai mare parte a populației lucrează aici și generează 60-80% din partea de venituri a bugetelor municipale. Cu toate acestea, uneori, acest lucru nu este suficient pentru dezvoltarea cu succes a teritoriilor, motiv pentru care întreprinderile din industrie păstrează multe facilități sociale în bilanțul lor, participă la construcția de locuințe și alimentarea cu energie a orașelor și implementează numeroase programe caritabile. De exemplu, Uralelectromed JSC cheltuiește anual peste 100 de milioane de ruble pe programe sociale în Verkhnyaya Pyshma și zonele învecinate. Conducerea companiei încheie acorduri de parteneriat socio-economic cu administrațiile locale.

Bibliografie

1. Geografia economică a Rusiei: manual. pentru studenții care studiază economie și management (008100) / ed. prof. T.G. Morozova – ed. a III-a, revăzută. si suplimentare M.: UNITATEA-DANA, 2007. - 479 p.

2. Rom V.Ya., Dronov V.P. Geografia Rusiei. Populația și economia. Clasa a IX-a: Educațional. pentru învăţământul general manual stabilimente. - Ed. a 4-a. - M.: Butarda, 1998. - 400 p.: ill., hartă.

Perm, regiunile Chelyabinsk, Republica Komi, Yamal-Nenets Autonomous Okrug, Khanty-Mansi Autonomous Okrug - Yugra) „Acord privind cooperarea în dezvoltarea industrială cuprinzătoare a Uralului Subpolar și Polar, bazat pe dezvoltarea accelerată a infrastructurii de transport și energie.” Noua regiune economică în curs de dezvoltare, pe lângă dezvoltarea bazei interne de resurse minerale în interesul industriei din Urali, în același timp...

Mobilier, chibrituri etc. Prelucrarea chimică a materiilor prime lemnoase se realizează prin chimia lemnului. Industria celulozei și hârtiei ocupă o poziție intermediară, unde tehnologia chimică este combinată cu tehnologia mecanică. Industria celulozei și hârtiei consumă multă apă, așa că s-a dezvoltat mai ales în nordul Europei, care la sfârșitul anilor 80 producea mai mult de 40% din totalul celulozei. Regiunea Arhangelsk se remarcă în special...

Minereurile de nichel sunt un mineral, o formare de minerale naturale cu un conținut suficient de nichel pentru a face producția sa adecvată și profitabilă din punct de vedere economic.

Caracteristici și tipuri

Conținutul de nichel general acceptat în minereu, suficient pentru dezvoltarea zăcămintelor, este de 1-2% în minereurile sulfurate și 1-1,5% în minereurile silicate.

Cele mai importante minerale de nichel sunt minerale comune și importante din punct de vedere industrial, cum ar fi sulfurile (pentlandite, millerite, nichelite, polidimite, pirotite de nichel, violarite, pirite de cobalt-nichel, vaesite, bravoite, cloanite, gersdorffite, rammelus-manitesberg), silicați (garnierite, anaberite, revdinskite, hovahsite, nontronite de nichel, shuchardite), precum și cloriți de nichel.

Domeniul și producția

Zăcămintele de minereu de nichel sunt sistematizate industrial, în principal în funcție de morfologia corpurilor de minereu, de apariția lor (condițiile geologice), de compoziția lor (minerale și materiale) și de nuanțele tehnologice ale prelucrării.

Tipologia general acceptată a minereurilor de nichel prevede identificarea:

• zăcăminte de sulfură de cupru-nichel: Norilsk, Talnakh, Oktyabrsky, Monchegorsky, Kaulsky și alții (aceasta este în CSI), Sedbury și Thompson (în Canada), Kambalda (în Australia);
• silicat de nichel și silicat de cobalt-nichel (în principal sub formă de foi) în Uralii de Sud, Cuba, Indonezia, Noua Caledonie, Australia.

Există și alte tipuri (minore), acestea sunt minereu în:

• depozite de pirita de cupru;
• depozite de complex venos sulfură-arsenidă.

Nodulii de ferromangan situati pe fundul oceanului au un potential enorm.

Aplicarea minereurilor de nichel

Aproape tot nichelul extras (86%-88%) este folosit pentru producerea de metale rezistente la căldură, pentru scule, structurale și inoxidabile (oțel și aliaje). O mică parte din nichel extras este utilizată pentru produse laminate cu nichel și cupru-nichel. Este folosit pentru a face sârmă, benzi și diverse echipamente pentru industria chimică și industria alimentară. Nichelul este folosit în avioane cu reacție, rachete, radare și centrale nucleare. Aliajele de nichel sunt utilizate în mod activ în inginerie mecanică. Unele dintre ele sunt permeabile magnetic și elastice la diferite temperaturi. 10% din nichel este folosit pentru catalizarea proceselor din industria petrochimică.

Caracteristicile generale ale economiei ruse

Teste

G.T. NIZAMUTDINOVA,
Profesor de geografie, gimnaziu nr.3
Kodinsk, regiunea Krasnoyarsk

1. În ce stare trăiești?

a) Comunitatea Statelor Independente
b) Federația Rusă - Rusia
c) Comunitatea Statelor Suverane

2. Care dintre grupurile de populație enumerate poate fi atribuită conceptului de resurse de muncă rusești?

a) populația de la 14 la 59 de ani
b) de la 16 la 59 de ani - bărbați, de la 16 la 54 de ani - femei
c) adolescenții cu vârsta cuprinsă între 14 și 16 ani, populația aptă de muncă și pensionarii

3. Cea mai mare densitate a populației din regiunile enumerate:

a) în regiunea Volga
b) în nordul european
c) în Siberia de Est

4. Un complex intersectorial se numește:

a) o combinație de industrii interconectate
b) un grup de industrii consumatoare de materii prime omogene
c) industriile ale căror produse sunt interschimbabile

5. Cooperarea în producție este:

a) interconectarea organizată a întreprinderilor specializate
b) crearea de cooperative în diverse sectoare ale economiei
c) utilizarea în comun a unui zăcământ mineral de către diferite întreprinderi

6. Combinația este:

a) combinarea diferitelor industrii într-o singură întreprindere
b) schimbul diferitelor întreprinderi cu produsele lor
c) amplasarea mai multor întreprinderi într-o zonă restrânsă

7. Industrii care determină progresul științific și tehnologic:

a) energie electrică și metalurgie
b) combustibil şi chimic
c) energie electrică, mecanică și chimică

8. Ingineria mecanică în Rusia este dezvoltată:

a) în toate regiunile economice
b) numai în zonele zonei europene
c) numai în zonele din zona asiatică

9. Factorul dominant în localizarea industriilor de inginerie de precizie este:

a) munca
b) transport
c) materii prime

10. Locația complexului rusesc de combustibil și energie este caracterizată de următoarele caracteristici:

a) consumatorii de energie și principalele baze de combustibil sunt situate în vest
b) consumatorii de energie - în vest, baze de combustibil - în est
c) consumatori de energie şi baze de combustibil - în est

11. Bilanțul de combustibil și energie este:

a) suma indicatorilor de producție pentru toate tipurile de combustibil
b) consumul tuturor tipurilor de combustibil
c) raportul dintre producția diferitelor tipuri de combustibil și energia generată

12. Factorul determinant la amplasarea unei centrale hidroelectrice:

a) consumator
b) condiţii naturale
c) disponibilitatea combustibilului

13. Centru mare de producție de gaze:

a) Ekibastuz
b) Urengoy
c) Cheremhovo

14. Cea mai mare parte a petrolului rusesc este produs:

a) în Rusia Centrală
b) în Siberia de Vest
c) în sudul european

15. Tipul de centrale electrice care reprezintă cea mai mare parte a producției de energie electrică în Rusia:

a) centrala nucleara
b) centrala hidroelectrica
c) TPP

16. Principala problemă economică și geografică a metalurgiei feroase din Rusia este:

a) în epuizarea zăcămintelor de minereu de fier și cărbune
b) faptul că principalele rezerve de minereu de fier sunt concentrate în vestul țării, iar cărbunele în est
c) în lipsa consumatorului

17. Principala regiune metalurgică a Rusiei:

a) Orientul Îndepărtat
b) Caucazul de Nord
c) Ural

18. Numiți tipul de producție caracteristic centrului metalurgiei neferoase din Rusia - Krasnoyarsk:

a) producția de alumină
b) topirea aluminiului
c) ciclu complet de producție a aluminiului

19. Factorul principal în localizarea industriei cuprului:

a) combustibil
b) materii prime
c) munca

20. Centru mare de metalurgie feroasă:

a) Irkutsk
b) Moscova
c) Cherepovets

21. Întreprinderile din industria chimică sunt situate:

a) la locurile de consum al produselor
b) în locurile unde sunt plasate materiile prime
c) în zonele de consum de produse, în locurile în care se află materiile prime, în zonele bine aprovizionate cu apă și în apropierea marilor centre energetice

22. Cel mai mare centru de prelucrare a lemnului se află în oraș:

a) Bratsk
b) Norilsk
c) Volgograd

23. Care dintre următoarele motive este decisivă în specializarea zonală a producției agricole:

a) numărul şi densitatea populaţiei
b) nivelul de dezvoltare a producţiei industriale
c) condiţiile naturale şi resursele agroclimatice

24. Culturile de grâu predomină în Rusia:

o primavara
b) iarna
c) producerea a două recolte pe an

25. Zona principală pentru cultivarea grâului de iarnă în Rusia:

a) Vestul Siberiei
b) Sudul Europei
c) Siberia de Est

26. Creșterea porcilor este cea mai dezvoltată:

a) în zonele cu pășuni întinse
b) în apropierea marilor oraşe
c) la poalele dealurilor

27. Modul de transport care joacă un rol principal în fluxurile de mărfuri în Rusia:

un râu
b) calea ferată
c) aviaţie

28. Mare cabotaj este:

a) transportul de mărfuri prin transport fluvial
b) transportul de mărfuri pe calea ferată pe distanțe mari
c) transportul de mărfuri între porturi ale unei țări situate pe mări diferite

29. Port care deservește Oceanul Pacific:

a) Murmansk
b) Nahodka
c) Tiksi

30. Pe ce mare se află portul Murmansk:

un alb
b) Barents
c) de nord

31. Migrația populației este:

a) predominanţa fertilităţii asupra mortalităţii
b) circulaţia populaţiei pe teritoriul dintr-un loc în altul
c) o creştere a ponderii populaţiei urbane în detrimentul ruralului

32. Cea mai mare parte a resurselor de muncă ale Rusiei este concentrată:

a) în Siberia de Est
b) în Rusia Centrală
c) în Urali

33. Costul produsului este:

a) costurile de producție și vânzările pe unitatea de producție
b) prețul la care sunt vândute aceste produse
c) costul materiilor prime necesare producerii unei unități de producție

34. Marile fabrici pentru producția de mașini agricole sunt concentrate în orașe:

a) Norilsk, Barnaul, Krasnoyarsk
b) Irkutsk, Yakutsk, Tolyatti
c) Rostov-pe-Don, Chelyabinsk, Volgograd

35. Complexul de combustibil și energie include:

a) industria combustibililor
b) industria combustibililor și industria energiei electrice
c) industria combustibililor, energie electrică și transporturi

36. Centru mare de exploatare a cărbunelui:

a) Urengoy
b) Nijnevartovsk
c) Prokopievsk

37. Principalii factori pentru localizarea industriei de rafinare a petrolului sunt:

a) disponibilitatea resurselor de muncă
b) apropierea de materii prime
c) apropierea de consumator

38. Caracteristicile tehnice și economice ale metalurgiei neferoase sunt:

a) intensitatea muncii
b) consumul de materiale
c) intensitatea energetică

39. Numiți forma de organizare a producției utilizată pe scară largă în metalurgia feroasă:

a) specializarea
b) cooperare
c) combinație

40. Cele mai mari zăcăminte de minereu de fier sunt situate:

a) în bazinul Pechora
b) în Transbaikalia
c) pe Muntele Rusiei Centrale

41. Centru mare al metalurgiei nichelului:

a) Cherepovets
b) Krasnoyarsk
c) Norilsk

42. Cultură tehnică agricolă:

a) orez
b) porumb
c) sfecla de zahar

43. Produsul numărului de mărfuri transportate pe distanță:

a) cabotaj
b) rulaj de marfă
c) intensitatea încărcăturii

44. Principalul bazin fluvial navigabil al Rusiei:

a) Lensky
b) Angaro-Yenisei
c) Volgo-Kama

45. Indicați opțiunea în care porturile maritime ale Rusiei sunt listate corect:

a) Nahodka-Arhangelsk-Murmansk
b) Dudinka-Yuzhno-Sahalinsk-Komsomolsk-pe-Amur
c) Novorossiysk-Sankt Petersburg-Volgograd

Goychuk Olga Fedorovna,

elev de clasa a 9-a „B”

MBOU Școala Gimnazială nr. 1 din Monchegorsk

Regiunea Murmansk,

Sf. Casa Kotulsky 1,

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

e-mail: şcoală 1@ monch . mels . ru
supraveghetor:

Leontieva Nadezhda Nikolaevna,

profesor superior de geografie

Monchegorsk

1. Introducere 3

2. Istoria geologică a formării minereurilor de cupru-nichel în scoarța terestră 6

Structura scoarței terestre în regiunea Murmansk 6

Procesele de formare a minereului 9

Depozitele subterane ale Cola Arctic 11

3. Clasificarea resurselor minerale din Peninsula Kola 14

4. Localizarea zăcămintelor de minereu de cupru-nichel 17

Locația zăcămintelor de minereu de cupru-nichel pe planeta 17

Zăcăminte de minereuri de cupru-nichel în Rusia 19

Depozitele de cupru-nichel din Arctica Kola 21

5. Istoria descoperirii și utilizării nichelului în activitatea economică umană 24

6. Istoria descoperirii și utilizării economice a cuprului 29

7. Proprietățile fizico-chimice ale cuprului și nichelului 36

8. Bazele producției de metale neferoase și prețioase din minereuri sulfurate 38

9. Întreprinderi de cupru-nichel din Arctica Kola: 46

JSC Severonickel Plant 46

JSC MMC Pechenganikel 48

10. Impactul industriei metalurgice asupra mediului din regiunea Murmansk 54

Impactul antropic asupra solului 54

Impactul antropic asupra ecosistemelor acvatice 56

Poluarea aerului 57

Perspective pentru dezvoltarea industriei cupru-nichel 60
Concluzia 62

Referințe 63

Anexa 64

Pe baza multor dovezi, ajung la concluzia că natura domnește extensiv și bogat în măruntaiele nordice ale pământului... Dar metalele și mineralele nu vor veni singure în curte. Au nevoie de ochi și mâini pentru a căuta. M. V. Lomonosov
1. Introducere

Acolo locuia o fată în spatele lui Kandalaksha. A alergat mai repede decât o căprioară. Și în Lovozero locuia un tânăr, rival în viteza vântului. Acest tânăr s-a hotărât să se căsătorească cu cel treptat. Dar fata a fugit în munți, iar el nu l-a putut ajunge din urmă pe fugar. S-a epuizat și a murit. Atunci cel cu piciorul treptător a început să plângă cu lacrimi de argint. Vântul îi sufla lacrimile în jur. De atunci, nenumărate bogății s-au aflat în munții dintre Lovozero și Kandalaksha, iar proprietarul pădurii, ursul, i-a păzit vigilent de privirile indiscrete.

Dar apoi au venit vremuri noi, iar în munții în care fecioara de argint a plâns, s-a născut un basm nou, și mai magic. Viața însăși a format-o. Vechiul povestitor sami, locuitorul inițial al ținutului Kola și primul său cronicar unic, trebuie să nu fi văzut unde era argintul și unde era nichelul. La urma urmei, nichelul poate străluci și el. Geologii au văzut-o. Nu departe de lacul Imandra au găsit nichel, cobalt, cupru și fier. Toate acestea, desigur, sunt în minereuri. Și astfel, pentru a obține comori subterane, curajoși cuceritori ai Nordului au venit la Monche-tundra.

Când vine vorba de zăcămintele minerale din regiunea Murmansk, cele mai comune definiții sunt „unic, singurul din țară, singurul din lume” etc. Expresia „peninsula comorilor” a devenit aproape obișnuită. Într-adevăr, nu există altă zonă de pe glob cu o asemenea bogăție și varietate de minerale și roci. Chiar și faimosul Urali, considerat mult timp muzeul mineralogic natural al lumii, este inferior în această privință peninsulei Kola. Potrivit Institutului Geologic al Centrului Științific Kola (KSC), la începutul anului 1990. în regiunea noastră sunt înregistrate 930 de tipuri de minerale și soiurile lor - aproape o treime din toate cele cunoscute în prezent (pentru comparație: în Urali există aproximativ 770 de minerale. Unele dintre ele nu se găsesc nicăieri în lume. În adâncurile stâncoase. din pământul Kola există fier și nichel, cupru și titan, îngrășăminte minerale, pietre prețioase rare și uimitoare.

Peninsula Kola conține majoritatea mineralelor necesare dezvoltării economiei regiunii și țării. O caracteristică a zăcămintelor Kola este compoziția multicomponentă a minereurilor, care le conferă o valoare industrială deosebită.

Tema de lucru:

„Minereurile de cupru-nichel din Peninsula Kola - extracția, prelucrarea, utilizarea lor integrată”

Relevanța lucrării:

Metalurgia cuprului și nichelului, precum și a altor metale grele neferoase, este veriga principală în metalurgia neferoasă internă. Metalele grele neferoase reprezintă o parte semnificativă din producția brută a industriei.

Importanța cuprului și nichelului crește de la an la an, mai ales în legătură cu dezvoltarea rapidă a energiei, electronicii, ingineriei mecanice, aviației, spațiului și tehnologiei nucleare. Dezvoltarea ulterioară și nivelul tehnic al producției de cupru și nichel determină în mare măsură progresul tehnic al multor sectoare ale economiei naționale a țării noastre.

Astăzi, se acordă multă atenție problemelor de creștere a complexității utilizării materiilor prime prelucrate, se solicită procesului metalurgic modern și principiului alegerii celei mai raționale și eficiente tehnologii metalurgice pe baza acestora, ținând cont de realizările. în domeniul metalurgiei cuprului şi nichelului realizat în ultimii ani.

Scopul lucrării:

Familiarizați-vă cu condițiile de formare, extracție și amplasare a minereurilor de cupru-nichel în Peninsula Kola, precum și utilizarea complexă și aplicarea acestora în economia națională

1. Aflați ce sunt minereurile de cupru-nichel, cum s-au format depozitele lor;

2. Stabiliți unde se află principalele zăcăminte de minereuri polimetalice;

3. Aflați ce tehnologii sunt folosite în extracția minereurilor de cupru-nichel și producerea de nichel, cupru, cobalt și alte metale grele;

4. Determinarea importanței acestor minerale în economia țării și a regiunii noastre;

5. Determinați influența metalurgiei neferoase asupra naturii Arcticii Kola;

6. Determinați perspectivele de dezvoltare a industriei metalurgice în regiunea Murmansk.

Obiectul de studiu:

Minereuri de cupru-nichel din Peninsula Kola.

2. Istoria geologică a formării minereurilor de cupru-nichel în scoarța terestră

Structura scoarței terestre din regiunea Murmansk

Conform conceptelor moderne, învelișul cel mai subțire de sus a Pământului, numită scoarță terestră, are o structură stratificată. Este format din trei straturi principale: sedimentar, granit și bazalt (Anexa 1). Grosimea medie a scoarței de pe glob este de aproximativ 35 km, grosimea stratului sedimentar este de 5-10 km, stratul de granit și bazalt este de 15-20 km fiecare. Aceste medii pot varia foarte mult de valorile reale din diferite zone. De exemplu, în zonele cu jgheaburi geosinclinale, grosimea stratului sedimentar superior subțire poate ajunge la 15-20 km, dar pe scuturi practic lipsește. Grosimea straturilor de granit și bazalt variază, de asemenea, considerabil. În plus, însăși identificarea lor este în mare măsură arbitrară, deoarece doar straturile sedimentare și de granit sunt accesibile observațiilor direct de la suprafață, iar ideile despre stratul bazaltic se bazează pe date seismice indirecte. Denumirile acestor straturi sunt date ținând cont de viteza de propagare a undelor seismice în ele, caracteristice rocilor de granit și bazalt.

Astfel de modele ipotetice ale structurii scoarței terestre se dovedesc adesea a fi insuficiente pentru rezolvarea problemelor practice, de exemplu, prognoza și căutarea zăcămintelor minerale ascunse, elucidarea regimului geotermal al scoarței etc. Alături de alte motive, acest lucru i-a determinat pe specialiști să abordeze problema forajelor adânci și ultra-profunde. Până la mijlocul anilor ’60 ai secolului actual, mai multe puțuri au fost deja forate în lume (în URSS și SUA) cu o adâncime de până la 9 km. Dar toate au fost destinate în primul rând căutării petrolului și gazelor, forate în bazine sedimentare și au descoperit practic aceleași straturi sedimentare care ies la suprafață, fără a oferi informații despre compoziția și structura regiunilor mai profunde ale scoarței terestre. Așadar, a fost elaborat un program de forare a unei serii de puțuri ultraadânci (până la 14-15 km), inclusiv în zone de scut, pentru a nu doar studierea stratului de granit, ci și, eventual, a pătrunde în stratul de bazalt.

Prima dintre aceste fântâni (și până acum singura) a fost Kola Superdeep (KSG), fondată în 1970 în partea de nord-vest a regiunii Murmansk. Motivul pentru alegerea locului de foraj sa bazat pe unele caracteristici ale structurii scoarței terestre din această zonă.

Conform datelor seismice, grosimea crustei din regiunea Murmansk este de 38-40 km, ceea ce este cu 10-20% mai mare decât media. În același timp, grosimea stratului de granit aici este de 2-3 ori mai mică decât stratul de bazalt, iar limita dintre ele este fixată la o adâncime de numai 7-8 km, în timp ce în secțiunea obișnuită a crustei continentale se află la adâncimi de 20-25 km. Acest lucru se datorează nu numai grosimii mai mici a stratului de granit, ci și absenței aproape completă a acoperirii sedimentare, care în alte locuri este de 5-10 km. Pe Peninsula Kola, grosimea sa în medie nu depășește 150-170 m, iar în unele zone (de exemplu, în nord-vest) nu există deloc depozite sedimentare, iar roci cristaline străvechi ies la suprafață. Această structură a scoarței terestre facilitează accesul la stratul inferior de bazalt și face posibilă, prin forare, obținerea unor informații mai fiabile despre compoziția și structura rocilor care alcătuiesc scoarța.

Pe teritoriul regiunii Murmansk există 6 complexe de roci formate succesiv aparținând erelor arheice, proterozoice, paleozoice și cenozoice. 1 CU Fiecare dintre aceste complexe este asociat cu un anumit set de minerale, deoarece fiecare eră geologică are propriile condiții, care în unele cazuri sunt favorabile pentru formarea, de exemplu, de minereuri de fier, în altele - apatită, minereuri de metale neferoase, cianită etc.

Cel mai vechi complex arhean este reprezentat în principal de granitoizi și gneisuri de granit. Aceasta este o parte conservată a crustei timpurii a planetei noastre, formând baza Scutului Baltic. Aflorimente de roci arheene sunt disponibile în aproape întreaga regiune.

Complexele proterozoicului timpuriu și proterozoicului mediu includ în principal gneisuri și șisturi cristaline, care au fost inițial roci sedimentare și lave vulcanice. Ulterior, sub influența temperaturilor și presiunilor ridicate atunci când au fost scufundate în manta, aceste roci s-au recristalizat și au devenit metamorfice. Cu acestea sunt asociate zăcămintele de minereu de fier din Olenegorsk, minereurile de cupru-nichel din Pecheneg și Monchegorsk, cele mai mari zăcăminte de cianită din lume din Cave, minereuri de titanomagnetită etc.

Complexul proterozoic superior este reprezentat în principal de roci sedimentare. Acestea sunt predominant gresii, șisturi, dolomiți și siltstones de pe coastele de nord-vest și Terek și insulele adiacente.

Rocile din complexul paleozoic includ în principal roci magmatice. Printre acestea, locul cel mai important este ocupat de sienite nefeline, care sunt asociate cu zăcăminte unice de apatite Khibiny, minereuri de fier, flogopit și vermiculit din Kovdor și zăcământul de ametist de la Capul Korabl.

Rocile celui mai tânăr, complex cenozoic, asociate în primul rând cu glaciațiile din perioada cuaternară, sunt depozite de sedimente afânate, nisipuri, argile și pietricele.

Procesele de formare a minereului

Toate zăcămintele și procesele de formare a minereului sunt împărțite în trei serii: magmatice, exogene și metamorfogene. Seria magmatică, asociată cu procesele de cristalizare a topiturii magmatice, este formată din procesele de formare a minereului magmatic, carbonatit, pegmatit, skarn, albitit-greisen, hidrotermal, pirit și vulcanogen. Seria exogenă include depozite de crustă de intemperii și depozite sedimentare formate ca urmare a diferențierii mecanice, chimice și biochimice a materiei minerale în partea de suprafață a scoarței terestre. Depozitele care apar în zonele adânci ale scoarței terestre, sub influența presiunilor și temperaturilor ridicate, formează o serie metamorfogenă de zăcăminte minerale.

Formarea minereului magmatic este procesul de separare și concentrare a mineralelor de minereu din magme de compoziții ultrabazice, bazice, intermediare și alcaline datorită segregării și diferențierii topiturii magmatice în timpul răcirii și cristalizării în adâncuri.

Carbonatitele sunt în esență roci endogene carbonatate, asociate spațial și genetic cu masive cu compoziție alcalină ultrabazică.

Formarea minereului de pegmatită este asociată cu evoluția magmelor reziduale saturate cu gaze și îmbogățite în elemente rare. Topiturile reziduale sunt separate în procesul de răcire și cristalizare a camerelor de magmă profunde.

Formarea minereului de Skarn s-a dezvoltat prin interacțiunea chimică a soluțiilor magmatice fierbinți purtătoare de metale cu granitoizi și roci carbonatice în zonele lor de contact.

Formarea hidrotermală a minereului - procese de formare a mineralelor din soluții apoase fierbinți purtătoare de metale în timpul interacțiunii lor cu rocile gazdă. Ca urmare, mineralele sunt depuse în golurile și fisurile rocilor.

Depozitele de minereuri de pirită se formează ca urmare a activității sistemelor hidrotermale care iau naștere pe fundul oceanului și sunt asociate paragenetic cu formațiuni submarine de bazalt-andezit.

Zacamintele de pirita contin rezerve mari de cupru, zinc, plumb, precum si cantitati importante de argint, aur, cadmiu, seleniu, cositor, bismut etc.

Formarea minereului vulcanogen - procese de formare a minereului în timpul vulcanismului terestru și subacvatic.

În timpul transformării fizico-chimice a rocilor și minereurilor endogene primare de pe suprafața pământului din cauza fluctuațiilor de temperatură, a influențelor atmosferice, precum și a circulației ploilor și apelor subterane, se formează cruste de intemperii în care apar noi asociații de minereuri minerale.

Formarea de minereu sedimentar este cauzată de diferențierea și concentrarea produselor de intemperii și vulcanism. Aceste produse sunt transportate în principal prin apă către versanți, fundul văilor râurilor, lacuri și către mările marginale.

Formarea metamorfogenă a minereurilor în zonele adânci ale scoarței terestre, unde rocile sedimentare și mineralele se scufundă de la suprafață în timp, este cauzată de temperaturile și presiuni ridicate și de activitatea soluțiilor fierbinți. Sub influența acestor factori, s-au produs modificări ale structurii, mineralelor, compoziției chimice și proprietăților fizice ale rocilor și mineralelor. Unele minerale capătă noi calități, altele sunt distruse, iar altele apar din roci.

Formarea de minereu metamorfogen este o clasificare a proceselor metamorfogene și a mineralelor formate de acestea.

Caracteristicile texturale și structurale ale acumulărilor de minerale, inclusiv minereurile, reflectă condițiile geologice ale formării lor, metodele de origine și dezvoltare a mineralelor, asocierile lor și, prin urmare, ajută la clarificarea genezei zăcămintelor.

Depozite subterane ale arcticii Kola

Pe Peninsula Kola predomină depozitele de tip magmatic. Acestea sunt minereurile de apatit-nefelină din tundrele Khibiny și Lovozero, minereurile de cupru-nichel din Pechenga, minereurile de fier și flogopite din Kovdor și minereurile de titanopegmatit din Afrikanda. Cele mai importante minerale de tip metamorfic sunt cuarțitele feruginoase din regiunea Priimandrovsky, precum și șisturile cianite și granate din Cave. Depozitele exogene ale regiunii Murmansk au o distribuție limitată. Acestea sunt fie relicve conservate ale crustei meteorologice pre-glaciare (depozite de vermiculit din masivul Kovdor), fie sedimente glacio-lacustre și marine și sedimente moderne (argile, gresii, diatomite). 2

Resursele minerale sunt distribuite inegal pe întreg teritoriul și formează în anumite zone acumulări mai mult sau mai puțin mari de anumite tipuri de minereuri: apatită, cupru-nichel, fier etc. O caracteristică a zăcămintelor Kola este compoziția multicomponentă a minereurilor, care dă lor valoare industrială deosebită. Pe baza principalelor componente utile, toate depozitele pot fi împărțite în două clase: metalice și nemetalice, care la rândul lor sunt împărțite în grupuri.

În clasa mineralelor metalice, există zăcăminte de minereuri de metale feroase (în principal fier și titan), neferoase (nichel, cupru, aluminiu, zinc, plumb, argint), precum și apariții individuale de minereuri de pământuri rare și rare. metale (molibden, tantal, niobiu, zirconiu).

Mineralele nemetalice includ următoarele grupe:

1) apatite și nefeline;

2) materii prime mica si ceramica;

3) pietre de construcție și parament;

4) pietre ornamentale și de colecție, perle;

5) materii prime carbonate;

6) materii prime abrazive;

7) azbest;

8) nisip și pietriș;

9) argile și diatomite;

10) materii prime hidrocarburi.

3. Clasificarea resurselor minerale din Peninsula Kola

Folosind exemplul celor mai răspândite zăcăminte de diverse minerale din regiune, am încercat să reconstituim o istorie oarecum simplificată a originii lor. Desigur, procesele naturale de formare a minereului au fost mult mai complexe și nu ne sunt cunoscute toate detaliile trecutului geologic îndepărtat. Este important să ne amintim că orice mineral este o rocă care are proprietăți utile, astfel încât formarea depozitelor trebuie luată în considerare ca urmare a dezvoltării geologice a scoarței terestre într-o zonă dată. Ținând cont de incomensurabilitatea duratei proceselor de formare a minereului și a duratei de existență a civilizației umane, se poate susține că resursele minerale din subsol sunt neregenerabile.

4. Localizarea zăcămintelor de minereu de cupru-nichel

Localizarea zăcămintelor de minereu de cupru-nichel pe planetă

Principalele zăcăminte de minereuri de nichel sunt situate în Canada, Rusia (regiunea Murmansk, regiunea Norilsk, Ural, regiunea Voronezh), Cuba, Africa de Sud, Noua Caledonie, Ucraina (Anexa 2).

Minereurile sulfurate de cupru-nichel sunt legate genetic de masive mafic-ultrabazice diferențiate. Principalele minerale sunt pirotita, pentlandita, calcopirita si magnetita, cele secundare si rare sunt pirita, cromita, cubanita, milerita, polidimita, mineralele din grupa platinei etc. Conținutul de Ni în ele este de 0,25-4,5%, raportul Ni:Cu. în minereuri, asociate cu masive de compoziție gabroică și peridotită, de la 1:4 la 4:1, compoziția de dunite - de la 4:1 la 60:1. Pe lângă nichel, cobalt și cupru, minereurile sulfurate conțin metale din grupa platinei, aur, argint, seleniu și teluriu în cantități variate.

Partea predominantă a zăcămintelor acestor minereuri este limitată la scuturile cristaline precambriene și platformele antice. Minereurile solide și diseminate apar sub formă de corpuri, lentile și vene asemănătoare foilor și venelor. Corpurile de minereu ale zăcămintelor precambriene se caracterizează printr-o adâncime predominant abruptă, cu o lungime de 0,5-2 km de-a lungul adâncirii și 0,2-3 km de-a lungul loviturii. Grosimea lor variază de la 1 la 50 m, ajungând uneori la 300 m (Muntele Kate, Australia de Vest). Corpurile de minereu ale depozitelor paleozoice și mezozoice sunt adesea caracterizate de apariția aproape orizontală, în mare măsură, cu o grosime a depozitelor sub formă de foi de 4-50 m (depozite din regiunea Norilsk din Rusia). Extracția minereurilor sulfurate - metode deschise și subterane. Minereurile sulfurate sunt îmbogățite prin flotație pentru a produce nichel, cupru și pirotită sau concentrat colectiv (cupru-nichel).
Cele mai cunoscute zăcăminte de minereuri sulfurate (hartă): Pechenga, Talnakh și Norilsk (Rusia); Lacul Lynn, Lacul Gordon, Sudbury și Thompson (Canada); Kambalda și Agnew (Australia).

Minereurile de silicat de nichel sunt formațiuni libere, asemănătoare argilei, ale crustei de intemperii a ultrabazitelor, care conțin Ni de la 0,75 la 4% sau mai mult. Principalele minerale sunt garnierita, nontronitul, nepuita, revdinskitul, carolitul, hidrogoetita, goetita, asbolana, clorhidratul. Pe lângă nichel, minereurile de silicat de nichel conțin 0,03-0,12% Co. Depozitele din Iugoslavia, Albania, Grecia, Turcia și CCCP sunt de vârstă mezozoică, iar toate zăcămintele din zona tropicală și subtropicală (Noua Caledonie, Brazilia, Columbia, Indonezia, Australia) sunt limitate la crusta meteorologică din Cenozoic (în principal neo-cuaternar). şi vârsta cuaternară).

Minereurile de silicat sunt extrase în principal prin exploatarea în cariera deschisă. Minereurile de silicat sunt furnizate la prelucrarea metalurgică fără beneficii. În CCCP, aceste minereuri au fost prelucrate prin metoda pirometalurgică pentru a produce nichel sau feronic; în străinătate se folosesc cu precădere metode hidrometalurgice - leșierea cu amoniac a minereului pre-redus, leșierea în autoclavă cu acid sulfuric etc., cu prelucrarea ulterioară a concentratelor rezultate prin metoda pirometalurgică. Zăcăminte de minereu de silicat: Cheremshanskoye și Sakharinskoye (fostul teritoriu CCCP); Rzhanovo (SFRY); Pagonda și Larimna (Grecia); Nonok, Rio Tuba (Filipine); Soroako și Pomalaa (Indonezia); Tio, Poro, Nepui și Kyaya (Noua Caledonie); Greenvale și Marlborough (Australia); Moa și Pinares de Mayari (Cuba); Falcondo (Republica Dominicană); Ceppo-Matoso (Colombia); Loma de Eppo (Venezuela); Nikelandia și Vermelho (Brazilia), etc.

Rezervele de minereu de nichel din țările capitaliste industrializate și în curs de dezvoltare sunt de aproximativ 95 milioane de tone (1984), incl. dovedit - aproximativ 49 de milioane de tone.Minereurile de silicat reprezintă 65% din rezervele dovedite de nichel și 44% din topirea acestuia. Producția de nichel metalic de către țările lider ale lumii în 2003 a fost de 447,5 mii tone.