Характеристика кольорової металургії та її галузей

Кольорова металургія включає видобування, збагачення, металургій­ну переробку руд кольорових, рідкіснихтадорогоцінних металів, переробку металобрухту і видобуток кольорового каміння (рис.

Кольорова металургія в порівнянні з виробництвом чорної металургії в Україні розвинута слабше, шо пов’язано з нестачею руд кольорових металів. Розміщення підприємств кольорової металургії зумовлене двома фактора­ми: сировинним і енергетичним. До джерел сировини тяжіють виплавка ртуті, нікелю, рідкісних металів. До місць одержання дешевої електроенергії тяжіють алюмінієве, титано-магнієве, цинкове виробництво.

Сучасний рівень розвитку металургії дозволяє комплексно викорис­товувати рудну сировину, одержувати з неї окрім основних металів інші компоненти та комбінуватися з іншими галузями промисловості. Наприк­лад, титаново-магнієве виробництво поєднується з випуском титанових білил, емалей, соляної кислоти, хлору.

Рис. 15. Структура комплексу виробництв кольорової металургії.

Руди кольорових металів мають низку особливостей, що істотно впли­вають на розвиток і розміщення галузей кольорової металургії:

✓ низький вміст корисних компонентів у руді;

✓ виключна багатокомпонентність сировини (наприклад, мідні кол­чедани містять мідь, залізо, сірку, золото, кадмій, срібло, індій, галій та ін.);

✓ велика тепломісткість і енергомісткість сировини в процесі перероб­ки (наприклад, для виробництва 1 т готової продукції нікелю потрібно 5,5 т палива);

✓ складна форма залягання..

Всі кольорові метали поділяють на кілька груп:

- важкі метали, із числа яких виділяють головні: мідь, найбільшим споживачем якої є електротехнічна промисловість; цинк, майже полови­на його йде на захист металоконструкцій від ерозії.та одержання високоя­кісних цинкових білил і сплавів; свинець використовують в електро­технічній промисловості, акумуляторному, кабельному виробництві, ви­робництві фарб, медичній промисловості; олово використовується для виробництва білої жесті, у інших галузях; такі олов’яні сплави, як бронза та латунь; так звані „малі” метали: (ртуть, основним споживачем якої є електротехнічна, радіотехнічна, хімічна, медична промисловості, військо­во-промисловий комплекс; сурма, шо у чистому вигляді використовуєть­ся дуже рідко, переважно в мистецькому литві, але додавання сурми до м’я­ких металів підвищує їх твердість, що широко використовується у хімічній та електротехнічній галузях;

- легкі метали — алюміній, магній, титан таін.;

- легуючі кольорові метали, які використовують переважно у чорній ме­талургії — ванадій, молібден, хром тощо;

- рідкісні та розпорошені метали — кадмій, телур, селен, германій, цир­коній, галій, берилій, тантал, бор, індій, ніобій;

- благородні метали — золото, платина, срібло, іридій, осмій, що вико­ристовуються у сплавах для ракетної, технічної, атомної, авіаційної, елек­тротехнічної, радіотехнічної промисловостей, приладобудування.

Значний попит на кольорові метали з боку найрізноманітніших галу­зей господарства зумовлюється широким спектром хімічних і фізичних властивостей цих металів. Так, деякі характеризуються високою електроп­ровідністю, що використовується в електроенергетиці; високою стійкістю до хімічних реактивів, що використовується для виготовлення деталей і вузлів машин, які працюютьу кислому або лужному середовищі; легкістю, що використовується для виробництва машин, приладів, у літакобудуванні. Крім того, більшість кольорових металів характеризується підвищеною пластичністю (здатністю змінювати форму без руйнування), в’язкістю (вла­стивістю протистояти ударним навантаженням) тощо.

У структурі виробництва кольорової металургії провідне місце посідає алюмінієва промисловість, яка складається з виробництва глинозему й алю­мінію. Алюмінієва промисловість почала розвиватися після 1886 р., коли відкрили електролужний спосіб розщеплення глинозему на O₃ і Al. Через невисоку механічну стійкість і ламкість чистий алюміній майже не знахо­дить практичного використання. Разом з тим, сплави алюмінію (дюра­люміній та алюмокремнієві сполуки) широко використовуються у маши­нобудуванні (особливо у літакобудуванні) і в чорній металургії (для роз­кислення сталі). Крім основної продукції алюмінієва промисловість ви­пускає кристалічний кремній. Содові продукти, мінеральні добрива, цемент металевий галій.

Промислове значення для видобутку алюмінію мають руди, які відрізняються високою концентрацією оксидів алюмінію - глинозему, до яких входять боксити, нефеліни та алуніти. Родовища бокситів зосеред­жені у Дніпропетровській (Високопільське) та Черкаській (Смілянське) областях. Запаси алунітових руд знаходяться у Закарпатській області (Бе­регівське і Беганське), а нефелінових — у Приазов’ї.

Алюмінієва промисловість представлена Миколаївським глиноземним заводом, обсяги виробництва якого становлять 20 % кольорової металургії України, Запорізьким алюмінієвим заводом та заводом алюмінієвих сплавів у Свердловську (Луганська область).

Підприємства титаново-магнієвої металургії добувають і збагачують титаново-магнієву сировину. Магній через незначну механічну стійкість у чистому вигляді використовується рідко, але численні сплави магнію зас­тосовуються у літакобудуванні, автомобілебудуванні, приладобудуванні, в оптичній промисловості, у ракетобудуванні (жаростійкі літієво-магнієві сплави). Сировина для одержання магнію зосереджена у родовищах калій­но-магнієвих солей Прикарпаття (у Стебнику, Калуші), мілководних во­доймах Приазов’я, Причорномор’я (Сиваш), що містять у розчиненому вигляді багато сполук магнію та інших солей.

Титан характеризується антикорозійними властивостями. Використо­вується у реактивному авіа- та ракетобудуванні, ватомній енергетиці, проте його широкому застосуванню як конструктивного матеріалу заважає ви­сока вартість, пов’язана зі складною технологією виробництва та високою енергомісткістю. Основним природним джерелом титану є ільменітові і ру­тилові руди, що містяться в каолінових розсипах і габро. Сировина для ти­танової промисловості зосереджена на Іршанському родовищі ільменітів (Житомирська область), з яких на Іршанському гірничо-збагачувальному комбінаті виробляють титановий концентрат; Самотканському родовищі (Дніпропетровська область), яке має високий вміст титану і цирконію; Ma- лишівському родовищі титанових пісків (Дніпропетровська область), на базі яких збудований Верхньодніпровський гірничо-металургійний комб­інат, що виробляє цирконієвий, рутиловий, ільменітів концентрати, цир­коній знезалізнений, двоокис цирконію.

Оксиди титану використовуються для виробництва білил, емалей, вог­нетривких глин; цирконій та його сполуки для жаростійких фарб та міне­ралів (літакобудування, ракетної, атомної техніки).

Виробництво магнію і титану відрізняється високою енергомісткістю, через що орієнтується в основному на джерела дешевої електроенергії.

Нині йде активний пошук родовищ кольорових металів. Так, у Ратні- вському районі (біля с. Тур) знайдено родовище міді.

В Україні є значні родовища поліметалевих руд, свинцю, цинку (в Дон­басі та Прикарпатті), шо досі ше не мають промислового значення.

В Україні налагоджено виробництво кобальту, ніобію та гафнію, а та­кож рідкісних металів. Продукція підприємств рідкісних металів викорис­товується в атомній енергетиці, радіоелектроніці, авіації і ракетній техніці, приладобудуванні.

В Україні створюється золотодобувна галузь. Тривають геологорозві­дувальні роботи і промислові розробки видобування золотоносної руди на Кіровоградщині. Зареєстровано Клинцівське та Юр’ївське родовища.

Крім відзначених, в Україні виробляються також інші кольорові мета­ли. Виділяють такі основні райони кольорової металургії:

1. Донецький, де підприємства орієнтуються на енергетичну базу теп­лових електростанцій. До його складу входять:

г Микитівський ртутний комбінат, який працює на місцевих рудах, тобто на родовищах ртутних руд поблизу Горлівки (кіновар);

z Костянтинівський цинковий завод працює на привізній сировині із Кузбасу, на базі цинкових концентратів. Виплавка проходить шляхом елек­тролізу, в результаті угворюються сірчисті гази, шо йдуть на виробництво сірчаної кислоти. Крім того, з концентратів вилучають близько 20 цінних компонентів — свинець, цинк, мідні концентрати, дорогоцінні і деякі рідкісні метали, на основі яких виробляється близько 40 видів продукції;

√ Артемівський завод з обробки кольорових металів, що випускає ла­тунь, латунний та мідний прокат. Це виробництво має закінчений вироб­ничий і технологічний цикли.

2. Придніпровський, що характеризується великою енергетичною базою (Дніпровський каскад гідроелектростанцій) і наявністю водних ресурсів. До його складу входять:

z Запорізький алюмінієвий завод;

z Запорізький титаново-магнієвий завод, шо працює на магнієвих ру­дах Прикарпаття, кам’яних солях Калуша і Стебника, Сивашу; титанових рудах з Іршанського та Самотканського родовищ, а також із Кримського заводу діоксиду титану. Виробляє титан, напівпровідниковий германій, магній, калійні добрива, фасонне титанове литво;

z Верхньодніпровський гірничо-збагачувальний комбінат, на якому виплавляються невеликі партії титану, збагачуються титаново-цирконієві руди Самотканськогородовища, цирконієвий, ільменітовий концентрат, двоокис цирконію;

z Світловодський завод чистих металів виробляє напівпровідникові матеріали та освоїв нові технологічні методи, що дозволяють отримувати метали високої чистоти.

3. Побузький, до складу якого входить Побузький нікелевий завод (Кіро­воградська область), що орієнтується на власну сировину (нікелеві руди півдня України), на Донецьке паливо (коксівне вугілля) і на гідроелектро­станції півдня України. Переробляє окислені залізо-нікелеві руди. Основ­на його продукція - нікель і феронікель — використовується на металург­ійних і машинобудівних заводах Придніпров’я і Донбасу,

У Західному регіоні України виділяють три центри кольорової мета­лургії, а саме: Львів (вторинні кольорові метали), Калуш (магнієве вироб­ництво на базі місцевої сировини), Вишкове у Закарпатській області (ртуть). Варто зазначити, що геологорозвідувальні роботи, що проводять- ся BOCTiiHHt роки, дозволяють зробити висновки про перспективність кар­патського регіону у розвитку кольорової металургії.

У Південному регіоні центрами кольорової металургії є Одеса (виробниц­тво вторинних кольорових металів), Миколаїв (виробництво глинозему), Красноперекопськ, де розташований Кримський завод двоокису титану.

Значні підприємства із виробництва вторинних кольорових металів сформувалися у великих машинобудівних центрах України: Києві, Харкові, Донецьку.

Варто зазначити, що обмежене поширення руд кольорових металів у природі та порівняно незначний вміст у них чистих металів створюють серйозні проблеми для забезпечення зростаючого попиту господарства на продукцію галузі. Руд кольорових металів на планеті дуже мало і розміщені вони вкрай нерівномірно. Жодна з країн світу не забезпечує кількосної та асортиментої потреби кольорових металів за рахунок власної сировини. Лише C UJA та Росія більш-менш задовольняють свої потреби у кольоро­вих металах за рахунок розробки власних родовищ, а решта країн кольо­рові метали та сировину для їх виробництва змушені імпортувати.

У процесі виробництва кольорових металів (на різних стадіях) та під час їх обробки нагромаджується значна кількість так званих „відходів”, які самі можуть стати сировиною для виробництва інших металів. Водночас з переробкою вторинної сировини кольорової металургії пов’язується низ­ка інших супутних виробництв, зокрема хімічних.

Таким чином, кольорова металургія, в основному, працює за нестачі природних руд, а підприємства - на застарілому обладнанні. Тому основ-’ ним напрямом поліпшення техніко-економічних показників роботи ко­льорової металургії є удосконалення технологічних процесів переробки концентратів, підвищення комплексності використання їхніх корисних копалин.

5.4. Проблеми та перспективи розвитку металургійного комплексу

Технічна та технологічна відсталість більшості підприємств України негативно впливає на конкурентоспроможність вітчизняної продукції. Так, у металургійному виробництві майже 50 % сталі виробляється застарілим мартеновським способом і лише 19,1 % — за технологією безперервного лиття. Неефективна амортизаційна політика загальмувала оновлення ос­новних фондів, знос яких у більшості галузей досягає 50 %, а в металургії перевищує 65 %. Зростає кредиторська та дебіторська заборгованість підприємств, майже половина яких є збитковими.

Ці та інші негативні чинники обумовлюють низьку інвестиційну при­вабливість підприємств базових галузей. Відсоткові ставки комерційних банків на рівні 25% (які є платою за високі ризи ки неповернення кредитів), не дають змоги підприємствам не тільки вкладати кредитні кошти у довго­строкові проекти та планомірно поповнювати свої обігові кошти, а навіть вчасно погашати боргові зобов'язання.

На функціонування промисловості негативно впливають такі чинники:

• висока експортна залежність та низький платоспроможний попит на внутрішньому ринку;

• недофінансування та обмеженість видатків Державного бюджету на національні та галузеві програми;

• заборгованість силових відомств України перед підприємствами за виконанні роботи;

• нестабільність цін на енергоносії, послуги залізничного транспорту та транзит газу.

У 2001 р. Кабінетом Міністрів України подано на розгляд Верховної Ради “ Національну програму розвитку та реформування гірничо-металур­гійного комплексу України на період до 2010 року”, якою передбачено проведення глибокої структурної перебудови галузі. Реалізація програми дозволить вивести металургійні підприємства на світовий рівень.

Участь підприємств гірничо-металургійного комплексу у економічно­му експерименті, що проводився згідно з Законом України „Про прове­дення економічного експерименту на підприємствах гірничо-металургій­ного комплексу України”, за період з 1 липня 1999 р. по І січня 2002 р. дозволила підприємствам збільшити обсяги виробництва, істотно поліпши­ти свій фінансовий стан. За підсумками 2001 р. учасники економічного ек­сперименту отримали податкових пільг на суму 620 млн грн, а перерахува­ли до бюджетів усіх рівнів 1860 млн грн. Зменшення податкового тиску на підприємства дало можливість за 2,5 роки подолати збитковість та більш як вдвічі зменшити нестачу власних обігових коштів. У 2001-2002 р. р. у гірничо-металургійному комплексі проводилася політика, направлена на оновлення основних фондів підприємств, підвищення якості та конкурен­тоспроможності продукції, виведення неефективних та недозавантажених потужностей. У січні 2002 р. спад виробництва у металургійному комплексі порівняно з відповідним періодом минулого року становив 15,7 %. Слід зазначити, що ситуація у металургійному комплексі поступово покращуєть­ся за підсумками 7-ми місяців поточного року, тобто 2003р. обсяги вироб­ництва знизилися лише на 1,0 % (рис. 16).

Причини в погіршенні кон’юнктури світового ринку сталі через про­текціоністську політику адміністрації СШАта поганий попит на внутріш­ньому ринку (майже 75 % української металопродукції реалізується на зовнішніх ринках).

У зв’язку з різким падінням останнім часом на світовому ринку цін на алюміній і відповідно на глинозем, дещо погіршилися фінансові показни­ки роботи підприємств кольорової металургії.

Враховуючи ефективність експерименту прийнято Закон України „Про подальший розвиток гірничо-металургійного комплексу”, який набрав чинності з 12 лютого 2002 р. У зв’язку з тим, що перелік підприємств, на які поширюється дія цього закону, та механізм його реалізації було затвер­джено лише 17 травня 2002 р. строк дії Закону скоротився з 1 року до 6 місяців, що зводить до мінімуму його ефективність і робить неможливим досягнення мети його прийняття.

Рис. 16. Динаміка індексу обсягів виробництва продукції металургійного комплексу України.

Чорна металургія відноситься до виробництв, які за сучасних техно­логій виплавки металів негативно впливають на забруднення довкілля. Саме тому райони високої концентрації галузей чорної металургії нале­жать до екологічно небезпечних. Інтенсивний розвиток промисловості призвів до незворотних явиш у природі, до порушення екологічної рівно­ваги. Проблема охорони природи досить гостра в цих районах. У місцях значної концентрації металургійних підприємств відмічаються кризові трансформації атмосферного повітря, що негативно впливають на здоро­в’я людей. У таких містах як: Маріуполь, Кривий Ріг, Нікополь, Запоріж­жя та інших спостерігаються атмосферні екологічні аномалії, пов’язані з підприємствами чорної металургії.

Металургійне виробництво негативно впливає на водні екосистеми, забруднюючи їх токсичними речовинами. Такі річки як Міус, Кальміус, Лугань, Самара, Інгулець та інші мають зруйновані екосистеми. До кри­тичної межі наблизилося забруднення підземних водоносних горизонтів, у тому числі між пластових вод, які є основою водопостачання населення.

Підприємства кольорової металургії також відносяться до потенційно небезпечних. У процесі виробництва вивільняються важкі метали, що інтенсивно забруднюють атмосферу, поверхневі та підземні води, грунто­вий покрив прилеглих до підприємств кольорової металургії територій.

Крім того, невирішеною залишається проблема сірчистого забруднення атмосфери, оскільки понад 20 % викидів діоксиду сірки припадає на підприємства кольорової металургії.

Всі галузі кольорової металургії для технологічних потреб споживають воду у великих кількостях. Так, великий металургійний завод споживає за добу близько 1 млн м? води, що відповідає кількості води для господарсь­ко-питних потреб такого міста, як Київ. Підприємства кольорової мета­лургії скидають у стічні води нафтопродукти, сульфати, хлориди, фтори­ди, іони важких металів та їхні сполуки, які є небезпечними для здоров’я людини тощо. Зазвичай, значна частина таких забруднюючих речовин знешкоджується очисними спорудами. Разом з тим, нестача фізичних об­сягів таких споруд та недосконалість методів очистки призводятьдо інтен­сивного забруднення поверхневих вод та підземних водоносних горизонтів. Тому варто вживати заходи щодо вдосконалення систем очистки викидів та залишків металургійного виробництва. Відзначимо, що подальший роз­виток промисловості вже йде шляхом зменшення обсягу споживання води, за рахунок активного впровадження нової технології, пов’язаної з оборот­ним водопостачанням і багаторазовим використанням води в технологіч­них процесах. Ще більший ефект дає безводна технологія.

Велике занепокоєння викликає екологічний стан більшості гірни­чодобувних регіонів України. Внаслідок закриття нерентабельних підприємств, шахт і розрізів постала низка еколого-гідрогеологічних про­блем, пов’язаних з негативними змінами геологічного середовища. Основ­ними факторами вияву екологічної небезпеки в районах групового закриття шахт є підтоплення населених пунктів грунтовими водами, заболочення земель, забруднення шахтними водами водоносних горизонтів, які вико­ристовуються для питного та господарсько-побутового водопостачання, сольове забруднення поверхневих і грунтових вод, утворення підземних порожнин, просідання поверхні тощо.

Розвиток металургійного комплексу характеризується такими факто­рами: потребами в продукції, наявністю сировинної бази, обсягами капі­тальних вкладень, наявністю трудових ресурсів, екологічними вимогами. Зважаючи на те, шо потреби господарства країни у продукції галузей мета­лургійного комплексу невпинно зростають, поєднання цих факторів є не­обхідною умовою розробки техніко-економічних показників металургійного комплексу.