Паливно-енергетичний, металургійний, машинобудівний, хіміко-лісовий, будівельнийкомплекси

Паливно-енергетичний комплекс (ПЕК) — складна міжгалузева система видобутку й виробництва палива та енергії, їхнього транспортування, розподілу й використання. До його складу входять паливна промисловість (нафтова, газова, вугільна, сланцева, торфова) та електроенергетика, тісно пов'язані з усіма галузями народного господарства.
На сучасному етапі економічного розвитку найважливіша — паливно-енергетична проблема. Успішне її розв'язання визначає можливості, темпи й напрями економічного та соціального розвитку. Значення палива для економіки будь-якої держави величезне: без нього неможливий виробничий процес, робота промисловості, сільського господарства й транспорту.

Основними первинними джерелами енергії у сучасному світі є нафта, вугілля, природний газ, гідроенергія, а також швидко зростає значення атомної енергії. Частка решти джерел (дрова, торф, енергія сонця, вітру, геотермальна енергія тощо) у загальному енергоспоживанні становить лише кілька відсотків. Щоправда, в окремих країнах вони мають істотне значення для енергопостачання: наприклад, у Фінляндії — Дрова, в Ісландії — гарячі термальні джерела.

Паливно-енергетичний баланс — баланс виробництва, перетворення та використання всіх видів енергії: мінеральної, сонячної, вітрової, хвильової, геотермальної тощо.

Структура паливно-енергетичного балансу світу:

Нафта — 40%,

природний газ — 23,

вугілля — 31,

інші види палива — 1,

атомна енергія — 2,

гідроенергія — 3 %.

За видобутком вугілля, природного газу, уранових руд перед ведуть економічно розвинуті країни, а за видобутком нафти — країни, що розвиваються. Проте переважна частина усіх цих енергоресурсів, кінець кінцем, споживається в економічно розвинутих країнах.

Вугільна промисловість. Серед загальних ресурсів викопного органічного палива на вугілля припадає (залежно від оцінки) 65—90%. Історично воно відіграло величезну роль у світовому промисловому розвитку. Вугілля забезпечувало енергетичну основу першої промислової революції, що розпочалася в останній третині XVII ст. у Великобританії й згодом охопила інші країни. Ще 1913 p. світові потреби в енергії задовольнялися за рахунок вугілля майже на 75%, а якщо не рахувати дрова, на які тоді припадало 17—18% світового енергоспоживання, — то майже 90%.

Протягом останніх десятиріч енергетична система, власне — її сировинна база, характеризується нестійкістю. Це виявилось у необґрунтованому приниженні ролі вугілля як найбільш важливої та стабільної за запасами сировини для виробництва енергії, у невиправдано завищеній ролі нафти й газу. Останнім часом в усіх країнах світу знову з'явилася тенденція повернення до вугілля як найнадійнішої енергосировини на найближче майбутнє.

У промислове розвинутих країнах вугілля є надзвичайно важливим паливом, що забезпечує зростання економіки та замінює нафту в багатьох сферах її теперішнього використання. Найбільшими споживачами вугілля сьогодні є теплоенергетика, чорна металургія, залізничний транспорт, машинобудування, а також житлово-побутовий сектор.

На початку XX ст. вугілля було основним енергоносієм. Наявність вугільних копалень визначала можливості розвитку конкурентоздатної великої промисловості, а водночас і місце у світовому виробництві. Роль вугілля можна поцінувати за його місцем у структурі паливно-енергетичного балансу. Ще 1948 p. частка вугілля у загальному споживанні основних джерел енергії в економічно розвинутих країнах становила 3/5. Проте у 50 й 60-ті роки структура споживання енергоресурсів зазнала істотних змін.
Відкриття та освоєння великих покладів нафти на Близькому Сході викликало приплив дешевого палива на ринки таких країн, як США, Японія, держави Західної Європи, і призвело до скорочення вуглевидобутку в цих країнах. Його питома вага у загальному споживанні енергії знизилась у Західній Європі до 21—23% у 70-ті роки. Вугільна промисловість у США та Західній Європі почала згортатися. Сфери використання вугілля обмежувались теплоелектростанціями та коксохімічною промисловістю.
Сьогодні вугілля — єдиний енергетичний ресурс, якого за теперішніх технологій видобутку в США, Канаді, Австралії, Росії та деяких інших країнах вистачить на віддалену перспективу.

Розвиток вугільної промисловості гальмується екологічними факторами. Зросле забруднення атмосфери продуктами згоряння й відкриті виробки, які вилучають чималі площі землі, звужують масштаби використання вугілля й роблять його менш привабливим порівняно з чистішим і калорійнішим паливом.

Ще однією проблемою є транспортування вугілля від місця видобутку — до місця споживання. Віддаленість покладів від узбережжя — разом з низькою пропускною здатністю залізниць і портів — унеможливлює різке збільшення поставок вугілля на світовий ринок.

Справу стримує також нестача водних ресурсів, потрібних для гідровидобутку вугілля, та зростаючий дефіцит робочої сили. Тому абсолютна орієнтація на повсюдне використання вугілля здається малоймовірною, воно відтепер може бути лише доповненням до інших варіантів розвитку енергетики.

Вугілля оцінюється за кількома параметрами:

1. За глибиною залягання. Вугілля видобувають відкритим або закритим (шахтовим) способами: від цього залежить собівартість.

2. За марочним складом та якістю. Щодо цього вугілля поділяється на кам'яне, буре, коксівне, енергетичне.

В Україні на кам'яне вугілля припадає 2/3 запасів. Найбільшим басейном в Україні є Донбас із запасами 240 млрд т. Тут є усі марки вугілля: коксівне (половина запасів), антрацит, газове, довгополуменеве. Донецьке вугілля має високу теплотвірну здатність і незначну зольність. Проте собівартість його порівняно висока через велику глибину залягання шарів та їхню малу потужність. Це знижує його конкурентоспроможність. У 1997 році видобуто 76,9 млн т вугілля, в тому числі — 31,6 млн т — коксівного.
В Україні вугілля видобувається також у Львівсько-волинському та Дніпровському вугільних басейнах, проте поклади тут невеликі.

Нафтова промисловість. Нафта — основа світового паливно-енергетичного балансу, найефективніше й найзручніше паливо. Продукти нафтопереробки широко використовуються в усіх галузях промисловості, сільського господарства, на транспорті, у побуті. Основна частина продукції використовується для вироблення енергії, а тому вона відноситься до групи галузей енергетики. Частина нафти й нафтопродуктів йде на нафтохімічну переробку.

Нафта має певні природні переваги порівняно з твердим паливом: більша ефективність на одиницю об'єму й ваги, висока теплотвірна здатність, відносна дешевість перевезень наливними суднами великої вантажопідйомності, значно менші витрати навантаження й розвантаження, властивості плинності й швидкого згоряння (що полегшує механізацію та автоматизацію видобутку й транспортування), більша "чистота" — все це сприяє утвердженню нафти як основного енергоносія та сировини для хімічної промисловості.

За різними оцінками потенційні ресурси нафти у надрах Землі становлять 185—390 млрд т. За всю історію розвитку нафтової промисловості з земних надр одержано близько 80 млрд т нафти. Приблизно половину цієї кількості видобуто у США та Венесуелі.

Щодо споживання нафтового палива, то треба зазначити таке: 1/2 населення Землі, що живе у Китаї, Індії, країнах Африки, споживає нафти утроє менше, ніж 290 млн американців та канадців. Причому ЗО—40% споживання США задовольняють за рахунок імпорту.
Західна Європа споживає 705 млн т нафти на рік. З них 24% — власний видобуток, 30 поступає з Близького та Середнього Сходу, 26 — з Африки, 17 — з Росії, 3% — з інших джерел

Велика група держав входить до Організації країн-виробників та експортерів нафти — ОПЕК, заснованої 1960 року. Сьогодні ОПЕК об'єднує 13 країн: Алжир, Венесуелу, Габон, Індонезію, Іран, Ірак, Катар, Кувейт, Лівію, Нігерію, ОАЕ, Саудівську Аравію, Еквадор. На них припадає майже 78% запасів, 41% видобутку й 40% світового експорту нафти. ОПЕК контролює величезні ресурси нафти, встановлює квоти її видобутку, впливаючи таким чином і на рівень цін. ОПЕК залишається й, мабуть, залишиться досить стійкою міжнародною організацією, спроможною впливати на світову економіку.

Розрахунки численних експертів, які спираються на визначені тенденції у сфері виробництва, споживання, експорту та імпорту нафти, дають підстави виснувати, що залежність від імпорту нафти основних її споживачів зростатиме. Основна частка можливого зростання попиту задовольнятиметься за рахунок збільшення видобутку в державах ОПЕК, передусім Близького Сходу. Сьогодні нафту видобувають у 75 країнах світу. Найхарактернішою особливістю сучасної географії нафтового господарства е великий територіальний розрив між видобутком нафти й споживанням нафтопродуктів. За видобутком у першу чергу виокремлюється район Перської затоки, де міститься 15 родовищ-гігантів із 30 розвіданих у світі.

Україна не багата на нафту. Виокремлюються три райони: Прикарпатський, Дніпровсько-донецький та Причорноморський.

Прикарпатський район охоплює територію, розташовану вздовж північно-східних схилів Карпатських гір, і є найдавнішим. Нафту видобувають тут з другої половини XIX ст. Найбільші родовища: Долинське, Бориславське, Битківське. Запаси нафти розвідані на великих глибинах — до 5—6 тис. м. Освоювати такі свердловини складно, проте сучасна техніка й технологія роблять це цілком можливим.

Дніпровсько-донецький район обіймає Дніпровсько-До-нецьку западину й північно-західну окраїну Донбасу. Тут зосереджені основні нафтові ресурси України. Промислове значення мають Леляківське, Прилуцьке, Гнідинцівське родовища (Чернігівська область), Качанівське (Сумська область), Радченківське (Полтавська область) тощо. Сьогодні на Сумщині видобувається половина нафти України. Нафта залягає тут на глибині 8—9 тис. м.

Причорноморський район охоплює Причорноморську западину. Керченську протоку, північно-західну частину акваторії Чорного та Азовського морів. Тут протягом останнього часу до пошуків нафти підключились морські геологи, які вивчають шельфи Азовського та Чорного морів. Цей район перспективний на нафтовидобуток; орієнтовні запаси — до 4—5 млрд т нафти. Зараз видобувається 200 тис т нафти з покладів "Штормове" та "Дельфін" за участю Британсько-Голандської компанії "Shell".

Нафтопереробні заводи (НПЗ) є більш ніж у 90 країнах світу. Щодо розміщення нафтопереробної промисловості діє дві тенденції: одна — "ринкова" — спорудження НПЗ, що є великими ринками збуту нафтопродуктів, а друга — "сировинна" — наближення нафтопереробки до місць видобутку. Монополіям вигідніше перевозити нафту до країн її споживання у сирому вигляді, бо вони заощаджують на транспортних витратах. Крім того, нафта вивозиться за монопольне низькими цінами, а одержані з неї в інших країнах нафтопродукти продаються за ціною в кілька разів вищою.

В Україні нафтопереробну промисловість репрезентують найбільший в Європі Лисичанський (потужність 23 млн т нафти на рік), а також Херсонський, Одеський (4 млн т), Кременчуцький (18 млн т), Дрогобицький та Львівський нафтопереробні заводи. Їхні потужності здатні переробити 50—60 млн т нафти.

Одним із специфічних видів палива є торф. За його запасами вирізняються 23 країни північної півкулі помірних широт, серед них Росія, Україна, Білорусь, Естонія. На торфі працюють ТЕС, він використовується як сировина у хімічній промисловості та як добриво у сільському господарстві.

Газова промисловість. Промисловість природного газу включає розвідування, видобуток, транспортування, зберігання й переробку природного й супутнього нафтового газу, що видобувається разом з нафтою. Ця галузь енергетики розвивається чи не найшвидше, через що її роль в енергопостачанні постійно зростає.

Природний газ застосовується у багатьох галузях господарства, але переважна його частина використовується в енергетиці, бо таке паливо найменше забруднює атмосферу.

До найбільших постачальників газу належать також Росія, Туркменистан, Казахстан. У Росії головною базою є Західний Сибір. Тут розташовуються такі унікальні родовища, як Уренгойське, Ямбурзьке, Заполярне, Медвеже, Тазов-ське, Ямальське, Ювілейне. Чималі запаси природного газу відкриті у республіці Комі, у Волго-Уральській провінції.

Промислові запаси в Україні дорівнюють 1,1 трлн м³, відкриті — 500 млрд м³. У Причорномор'ї та Приазов'ї родовища нафти і природного газу експлуатуються на шельфі Чорного моря: Голіцинське, Шмідта, Штормове, Тарханкутське, Дельфін; родовища природного газу є на шельфі Азовського моря: Керченське, Казантипське, Стрілкове.

Природного газу в 1997 році видобули 18,1 млрд м³, хоча в перспективі його видобуток може зрости до 50 млрд м³. Зараз тільки родовища Харківської області дають 50% природного газу України (поклади Юльєвське, Яблонев-ське, Селещенське). Видобуток газу на знаному Шебелинському родовищі постійно знижується через зростання глибини буріння (5—6 км).

Україні щорічно потрібно біля 85 млрд м3 газу. Його будуть надалі закуповувати в Росії, Туркменії та Узбекистані.

Головними резервами нарощування газовидобутку в Україні є відкриття нових родовищ та запровадження нових технологій.
Транспортувати газ складно. Морське транспортування у вигляді зрідженого природного газу (ЗПГ) дає змогу розв'язувати деякі проблеми. Одначе організація зріджування й транспортування спеціальними танкерами, спорудження терміналів потребує надзвичайно великих коштів. Вартість одного танкера-газовоза об'ємом 125 тис. м³ становить до 150 млн дол. Перевезення ЗПГ танкерами-газовозами коштує приблизно утроє дорожче, ніж еквівалентна кількість нафти у звичайних танкерах. Водночас є вже кілька портів-терміналів з великими заводами для зріджування природного газу для морського вивезення: в Алжирі, Лівії, Індонезії, Брунеї та на Алясці. ЗПГ з Алжиру постачається таким чином до Великобританії, Франції, Іспанії, СІЛА; з Лівії — до Іспанії та Італії, з Аляски, Індонезії, Брунею — до Японії. Морське транспортування ЗПГ становить 1,5% загального тоннажу танкерів.

Електроенергетика — капіталомістка складова частина паливно-енергетичного комплексу будь-якої країни, його базова галузь. Їй належить провідна роль у розвитку науково-технічного прогресу. У багатьох країнах світу її розвиток фінансується за рахунок державних коштів. У низці країн основна частина електроенергетичних потужностей належить державі (Франція, Великобританія, Італія тощо), у США та Японії — приватним компаніям, а в інших — змішаним компаніям з більшим або меншим контролем держави (ФРН, Іспанія).

Електроенергія виробляється здебільшого за рахунок невідновлюваних джерел — вугілля, нафти, природного газу тощо. Відновлюваним джерелом енергії є гідроенергетика. Потенційні запаси гідроресурсів на Землі визначаються на 3750 млн кВт. Щоправда, економічний гідропотенціал планети використовується лише на 17%.

За виробництвом електроенергії перед у світі веде теплоенергетика. У розташуванні теплоелектростанцій, що працюють на різних видах палива, є своя специфіка. У країнах, які мають великі розробки вугілля, потужні конденсаційні електростанції, що його використовують, прив'язані саме до цих розробок. Наприклад, на базі донецького вугілля працює Запорізька, Слов'янська, Вуглегірська та інші ДРЕС (потужність понад 3 млн кВт).

Місце для спорудження ТЕС вибирають шляхом зіставлення економічних показників транспортування палива та електроенергії. Якщо дешевше перевезти паливо, то ТЕС доцільно розташувати поблизу споживачів електроенергії, а якщо кращі економічні показники має електронний транспорт, то їх вигідніше будувати біля джерел палива.

Гідроенергетика має великі перспективи розвитку. Питома вага гідроенергії у світовому енергетичному балансі на середину 90-х років дорівнювала 20%.

Попри гідроенергетичне будівництво, що триває в усьому світі, роль ГЕС в енергопостачанні постійно зменшується. Це пояснюється вищими темпами спорудження ТЕС, що працюють на мінеральному паливі.

Атомна енергетика стала окремою галуззю енергетики після другої світової війни. Сьогодні вона відіграє важливу роль в електроенергетиці багатьох країн світу.

Атомні електростанції (АЕС) використовують транспортабельне паливо — уран. Їх розташовують незалежно від паливно-енергетичного фактора та орієнтують на споживачів у районах з напруженим паливно-енергетичним балансом. Оскільки АЕС дуже водомісткі, їх споруджують біля водних джерел. Найбільша питома вага у виробленні електроенергії за рахунок АЕС у Литві — 86%, Франції — 76, Бельгії — 56, Швеції — 47, Болгарії — 46, Японії — 35%.

В Україні функціонує 4 АЕС. В останні роки вони виробляють 38—45% електроенергії країни. Це Запорізька, Хмельницька, Південноукраїнська та Рівненська АЕС.

Чорна металургія.

Металургійний комплекс включає: видобуток, збагачення й агломерування залізних, марганцевих і хромітових руд, виробництво чавуну, сталі й прокату, феросплавів, повторне використання металевої сировини, коксування вугілля, виробництво вогнетривів та допоміжних матеріалів для них (флюсових вапняків тощо). Провідна роль у цьому комплексі належить металургійній переробці (чавун—сталь—прокат). Решта виробництв забезпечують основний технологічний процес, проте деякі з них набувають тепер самостійного значення.

Територіальна організація чорної металургії залежить від багатьох економічних і природних факторів. У розташуванні підприємств чорної металургії особливо велику роль відіграють сировина й паливо, на які припадає приблизно 85—90% витрат. У середині XVII — на початку XIX ст. чорна металургія орієнтувалась на територіальне поєднання кам'яного вугілля й залізної руди, наприклад у Великобританії. Згодом, протягом тривалого часу більшість центрів чорної металургії формувалась у межах вугільних басейнів, наприклад Рур, Донбас, Кузбас, Ап-палацький басейн, Польща, Чехія, Словаччина, Бельгія. Орієнтація на залізні руди складалась на Уралі, у Франції (Лотарингія), у Люксембурзі.

Протягом останніх десятиріч посилилась орієнтація на сировину, причому на великі родовища, бо завод потужністю 5—6 млн т чавуну на рік, розрахований на 40 років роботи, повинен мати рудну базу не менше за 0,5 млрд т. Найбільшими у світі залізорудними басейнами є Бочкарівське та КМА в Росії (20 і 16,5 млрд т), Криворізьке в У країні (15,9 млрд т), Хаммерслі у Австралії (11,7 млрд т) та ін.

Чорній металургії властива велика матеріаломісткість, що у низці країн протягом останніх років знижується.

Галузі притаманна висока концентрація виробництва. Україна, Росія та Японія за рівнем концентрації виробництва чорних металів випередили низку інших країн. Понад 75% чавуну й 60% сталі у цих країнах випускаються підприємствами зі щорічною продуктивністю понад З млн т кожне.

Для галузі характерне виробниче комбінування. Сучасні великі підприємства за своїми технологічними зв'язками з іншими галузями є комбінатами металоенергохімічного профілю.

Істотне значення має районотвірна функція чорної металургії. До типових супутників належать теплова енергетика, металомістке машинобудування, хімічна промисловість.

Під впливом НТР змінилася структура (технологія) виробництва сталі. До найбільш передових і поширених методів виробництва сталі належать киснево-конвертерний, електросталеплавильний і метод прямого відновлення заліза. Впроваджується порошкова металургія, а також технологія одержання заліза з руд за методом прямого відновлення — безкоксова (або бездоменна) металургія. Металізовані окатиші мають високий відсоток вмісту заліза, і на їхній основі можливе пряме відновлення, обминаючи доменні печі. Запровадження безперервного розливання сталі (у низці країн воно становить 10—20% виробництва) з бігом часу зробить зайвими прокатні стани, блюмінги й слябінги.

Надзвичайно важливою передумовою розвитку чорної металургії є забезпеченість необхідними запасами залізних руд.

Загальні ресурси залізних руд у світі наближаються до 1 трлн т. НТР висунула нові вимоги до концентрації запасів, до особливостей їхнього економіко-географічного розташування, до можливостей відкритого видобутку. Змінилися вимоги й до якості руди. За умов НТР перевага віддається великим за покладами, але бідним за вмістом заліза родовищам, наприклад КМА в Росії або родовища у США, Канаді, Австралії. Нерівномірність забезпечення рудною сировиною є важливою передумовою міжнародного географічного поділу праці у чорній та кольоровій металургії.

За умовами забезпечення чорної металургії рудою та паливом усі країни можна поділити на такі групи:

1) країни зі значним розвитком чорної металургії, які мають власну потужну базу залізорудної та вугільної промисловості та імпортують деяку кількість багатих залізних руд (США, Великобританія, Україна, Росія, Китай);

2) країни зі значним розвитком чорної металургії, які забезпечені коксівним вугіллям, але мають відносно невеликі поклади залізної руди (Німеччина, Польща);

3) країни зі значним розвитком чорної металургії, які забезпечені великими покладами залізної руди, але яким частково або повністю бракує коксівного вугілля (Франція, Швеція, Канада);

4) країни з великим або значним розвитком чорної металургії, але з недостатньою або малою рудною й паливною базою (Японія, Італія, Люксембург, Бельгія);

5) країни, у яких чорна металургія доперва розвивається, але які мають значні ресурси залізної руди й кам'яного вугілля (Індія, Австралія, ПАР);

6) країни, у яких лише починає розвиватись чорна металургія, але які мають значні поклади залізної руди, що йде переважно на експорт (Бразилія, Чилі, Венесуела, Перу, Колумбія), а власна паливна база тим часом обмежена;

7) країни, які не мають чорної металургії, але забезпечені сировинними ресурсами (Алжир, Гвінея, Сьєрра-Леоне тощо).

Найбільші запаси марганцевих руд зосереджені у ПАР, Україні та Габоні, а хромових — у ПАР та Індії. За видобутком марганцю лідирує в світі Україна.

Питома вага імпорту руди й коксу для задоволення потреб чорної металургії в країнах Східної Європи сягає 75— 80%. Переважну частину залізорудної сировини їм постачає Росія та Україна, а коксу й коксівного вугілля — Україна й Польща. Між цими державами розширюється торгівля виробами чорної металургії. Велику кількість прокату завозять Угорщина, Болгарія, Румунія, а основними його постачальниками є Україна, Росія та Польща.

До чорної металургії зараховується й виробництво листового й трубного прокату. Змінюється питома вага окремих держав у цій галузі: зростає частка України, Китаю та Росії і знижується частка Японії, США та ФРН.

Розвинута чорна металургія України спирається на потужну залізорудну базу. На території держави є чималі родовища чорних металів (загальногеологічні запаси — 27,4 млрд т). Провідне місце належить Криворізькому басейну з його високоякісною рудою. За покладами залізних руд виділяються Кременчуцький та Білозірський (70% вмісту заліза) басейни. Промислове значення мають залізняки Керченського півострова, які — попри невеликий вміст заліза (ЗО—40%) — використовуються завдяки присутності легуючих металів — марганцю й ванадію. Україна має великі поклади марганцевих руд: Великий Токмак, Нікополь, Орджонікідзе. За запасами марганцю вона друга у світі після ПАР.

Вдале поєднання покладів коксівного вугілля, залізних і марганцевих руд дає змогу виокремити три підрайони:

Придніпров'я (Кривий Ріг, Дніпропетровськ, Дніпродзер-жинськ, Запоріжжя), Донбас (Макіївка, Алчевськ, Донецьк, Краматорськ), Приазов'я (Маріуполь). Центрами виробництва феросплавів є Запоріжжя й Нікополь.
Металургійний комплекс потребує докорінної перебудови. Можна одержувати високоякісну сталь, обминаючи стадію чавунного виробництва у доменних печах. Це метод безперервного розливання сталі через "шлакове переплавляння". У такому разі відпадає необхідність в агломераційних та збагачувальних коксохімічних заводах і доменних печах. Почистішає навколишнє середовище, позбавившись кіптяви, диму, окислів доменного й коксохімічного виробництва, з'явиться можливість відмовитись від більшості прокатних станів, блюмінгів, слябінгів.

У металообробці слід застосовувати преси надвисокого тиску, де кусень металу стає рухомим і піддатливим, як рідина. Цей же метод дає змогу створювати деталі будь-якої форми й конфігурації без подальшої токарної або фрезерної доробки. За цією технологією 90% сталі виплавлятиметься з металобрухту й лише 10% — з залізної руди. Це заощадить невідновні природні ресурси, а зношені металеві деталі будуть відновлюватися спеціальним переплавлянням. Така технологія тим часом використовується лише на Південному машинобудівному заводі та Дніпропетровському металургійному комбінаті, хоча й варто застосовувати її скрізь.

Розвиток і розміщення кольорової металурги.

У добу НТР кольорові метали посідають особливе місце. Нові й новітні галузі промисловості — передусім машинобудування — неможливо уявити без кольорових металів. Це, в першу чергу, радіотехнічна, електротехнічна, авіаційна промисловість, електроніка. Кольорові метали поширені і в старих галузях машинобудування, і в побуті; мають вони й стратегічне значення. Отже, кольорові метали надзвичайно потрібні для високорозвинутого народного господарства.

Однак руд кольорових металів на планеті мало й поділені вони за територією дуже нерівномірно. Лише США та Росія задовольняють свої потреби у кольорових металах за рахунок розробки власних родовищ, а решта країн тією чи іншою мірою залежать від імпортної мінеральної сировини. Руди кольорових металів мають низку особливостей. З одного боку, вони вирізняються надзвичайно різноманітним комплексним складом: часто-густо з руд кольорових металів можна одержати кілька супутніх корисних компонентів (золото, срібло, кобальт, вольфрам, арсен, сірку тощо). Другою особливістю є порівняно низький відсоток корисної речовини в руді, що рідко перевищує 5—10%. Рудам кольорових металів властива складна форма залягання.

Такі фактори накладають свій відбиток на розвиток й розміщення галузей кольорової металургії. Руди кольорових металів здебільшого розташовані в країнах, що розвиваються, а для виробництва треба чимало енергії, що продукується у промислове розвинутих країнах. Це порушує рівновагу в розвитку кольорової металургії у світі. Під час розміщення підприємств кольорової металургії необхідно враховувати як сировинний фактор на стадії видобутку та збагачення, так і енергетичний під час виплавки металу. Територіальне ці дві стадії рідко збігаються. Глиноземні заводи, центри первинної виплавки міді, свинцево-цинкові виробництва орієнтуються на родовища, а виплавка металу здійснюється поруч енергетичної бази.

Це пояснюється технологічними особливостями виробництва кольорових металів. Для одержання 1 т чорнової міді треба 100 т руди, 800 кВт-год електроенергії, 2 т палива, 500 м оди. Натомість продукування цинку, алюмінію характеризується високою електромісткістю: на 1 т алюмінію йде 2 т глинозему, близько 18 тис. кВт год електроенергії, 120 м3 води, 0,2 т палива. Тому алюмінієві й електролітичні цинкові заводи розташовуються біля потужних енергетичних джерел.

Поєднання родовищ мінеральної сировини та енергії особливо сприятливе для підприємств кольорової металургії, але таке трапляється вкрай рідко. Низький вміст корисної речовини у рудах кольорових металів призводить до того, що на порожню породу при перевезеннях припадає 80—90%. Отже, переробляти руди кольорових металів на великій відстані від їхніх родовищ нерентабельне. Тому руди збагачуються на місці видобутку, а чорновий метал виплавляється або там же, або у районах, порівняно близьких до родовищ. Рафінування — одержання чистого металу — здійснюється у промислове розвинутих країнах. Отож, первісна переробка або збагачення руд кольорових металів здійснюється у країнах, що розвиваються, а вторинна переробка або одержання готового металу зосереджена у промислове розвинутих країнах. Щоправда, протягом останніх років у низці країн, що розвиваються, націоналізується гірничорудна промисловість і створюється власна переробна база.

Кольорова металургія як багатогалузева промисловість включає:

- основні кольорові метали (алюміній, мідь, свинець, цинк, олово, ртуть, сурма),

- шляхетні (золото, срібло, платина),

- легуючі (хром, титан, нікель, кобальт, вольфрам, молібден, ванадій, тантал, ніобій),

- рідкі й розпорошені метали (кадмій, індій, телур, галій, талій, селен, германій, цирконій тощо).

Алюмінієва промисловість. Алюміній належить до найбільш легких і "молодих" металів. Промислове виробництво алюмінію розпочалось після 1886 p., коли було відкрито електролізний спосіб розщеплення глинозему на кисень та алюміній. Доти він належав до коштовних металів і був дорожчим за золото. Таку розкіш, як алюмінієві ґудзики, могли дозволити собі лише дуже заможні вельможі, а алюмінієвими ложками замість "простих" срібних користувалися тільки короновані особи. 1855 p. на Всесвітній виставці у Парижі показували зливок алюмінію з пишною назвою "срібло з глини".
Фізико-хімічні властивості алюмінію широко використовуються у промисловості. У світовому виробництві відомо понад 500 тис. виробів з алюмінію та його сплавів.

Алюміній займає помітне місце в електротехніці, чорній металургії, авіабудуванні, електропромисловості, електроніці, харчовій, військовій та багатьох інших галузях промисловості, а також у побуті.
У земній корі алюмінію майже у 4 рази більше, ніж заліза, у 55 разів більше, ніж свинцю, у 100 разів більше, ніж золота. У природі алюміній — найпоширеніший метал, проте промислова концентрація глинозему зустрічається рідко.

Родовища бокситів є приблизно у 40 країнах світу. Проте вони дуже нерівномірно поділені по території планети. Найпотужніші ресурси бокситів мають Папуа-Нова Гвінея, Австралія, Бразилія, Камерун, Ямайка, Індія, Росія, Казахстан, Гайана, Сурінам, Китай, США, на які припадає 9/10 світової сировини. Є запаси алюмінієвих руд і в Україні.

Міделиварна промисловість. Мідь належить до важких металів і знана здавна. Ще перші цивілізації відомі за назвою "бронзова доба". Бурхливий розвиток міделиварної промисловості починається зі зростанням електроенергетики. Тому найбільшим споживачем міді є електротехнічна промисловість. Мідь і її сплави з цинком (латунь), оловом (бронза) застосовуються у багатьох галузях народного господарства.
Міді у природі порівняно багато. Понад 240 мінералів містять мідь, проте не всі вони мають промислове значення. Власне, мідь у руді рідко перевищує 1—2% (у давнину розроблялися мідні руди з умістом міді до 20%), і тому ці руди потребують збагачення.

Понад 50 держав має мідну руду. Але переважна частина покладів припадає на Казахстан, Росію, Чилі, США, Замбію, Заїр, Перу, Канаду, Польщу, Панаму, ФРН, Болгарію, Кубу.

З приблизно 240 мінералів, що містять мідь, лише 18 мають промислове значення. Через низький вміст корисної речовини у руді виробництво міді потребує збагачення мідних руд, але й цього не достатньо, бо цикл складається зі збагачення, випалу зі спіканням концентрату, литва та бесемерування. Це й зумовлює розміщення підприємств з видобутку, виробництва та споживання міді.

Виробництво міді потребує великої кількості тепла й енергії і тому воно орієнтоване на паливно-енергетичну промисловість. Проте паливно-енергетичний комплекс зосереджений у розвинутих країнах, а тому й виробництво міді відбувається там же. Крім того, мідь відіграє величезну роль у найновітніших галузях машинобудування, які розвинуті виключно в індустріальній групі країн.

Свинцево-цинкова промисловість. Свинець і цинк належать до важких металів синювато-білого кольору. Свинець — м'який, ковкий, плавиться при температурі 327 °С, а цинк — крихкий метал, плавиться при температурі 419°С. Свинець і цинк легко сплавляються з іншими металами.
Ці властивості свинцю й цинку широко використовуються у народному господарстві. Свинець застосовується в електротехнічній промисловості (виробництво кабелю), акумуляторному виробництві, виробництві фарб (свинцеві білила), медичній промисловості, військовій техніці (шрапнелі, осердя в кулях), виготовленні контейнерів для зберігання радіоактивних матеріалів тощо. Основні галузі використання свинцю: виробництво акумуляторів — 30%, тетрае-тилсвинцю для моторного палива — 20, кабелю — 10, білил — 8, припоїв — 7, боєприпасів — 3%. Решта 22% йде на виготовлення захисних пристроїв від радіації, друкарських сплавів, використовується у медичній та хімічній промисловості.

Майже половина виробленого цинку йде на захист металоконструкцій від корозії (оцинковування) та на одержання високоякісних цинкових білил і сплавів. Структура споживання цинку в різних країнах неоднакова.
Природні сполуки свинцю й цинку досить розповсюджені на нашій планеті. Відомо понад 300 свинецьвміс-них мінералів та 50 мінералів цинку. Проте їхня концентрація у мінералах невелика. Крім того, свинець і цинк часто подибуються разом, у вигляді поліметалевих руд, що потребують збагачення з поділом компонентів (флотацією).

Розвідані поклади свинцю й цинку є у 50 державах — найбільші з них розташовані у Росії, Казахстані, Китаї, США, Канаді, Австралії, Перу, Мексиці, ФРН, КНДР, Болгарії.

Свинець видобувається, виплавляється й використовується понад 2000 років. Інтенсивне виробництво цинку почалось доперва з другої половини XIX ст. Основний видобуток, виплавляння й споживання цих металів зосереджені у кількох країнах. На розвинені країни, що серед них США, Японія, ФРН, Італія, Великобританія, припадає 65—70% споживання. Водночас близько 20% потреб у цинку задовольнялось за рахунок вторинної сировини. У світі є чимало імпортерів свинцю й цинку; до них належить і Україна (Костянтинівський цинковий комбінат). Основними експортерами цих металів та їхніх концентратів є Казахстан, Росія, Узбекистан, Австралія, Канада, Перу, Мексика, Болгарія.

Олов'яна промисловість. Олово належить до важких металів сріблясто-білого кольору. Температура плавлення — 232°С. Воно широко використовується у промисловості й побуті. Основні галузі застосування: виробництво білої жерсті, що потрібна для консервної промисловості (банки для харчових продуктів), та для лудження. У різних галузях машинобудування використовуються сплави олова з міддю (бронза) та з цинком (латунь).

Промислова концентрація олова у природі трапляється рідко. Відомо 18 мінералів, що містять олово, проте єдиним промисловим мінералом є олов'яний камінь. Родовища олов'яних руд дуже нерівномірно розкидані по планеті. Їхні зосередження трапляються передусім в Азії:
Китай, Далекий Схід Росії, Монголія, В'єтнам, Малайзія, Таїланд, Індонезія, М'янма. Чималі поклади є в Болівії, Бразилії, Нігерії.

Олово видобувають у 40 країнах, але основне виробництво олов'яних концентратів розташовується у Росії, Китаї, Малайзії, Індонезії, Таїланді, Болівії, Нігерії.

Ртутна промисловість. Ртуть — єдиний метал, що перебуває у рідкому стані за нормальної температури. Відомо до тисячі різних видів її використання. Головними її споживачами є електротехнічна, радіотехнічна, хімічна, медична та військова промисловість. У природі відомо 25 рту-товмісних мінералів, але промислове значення має лише кіновар.
Рудні вияви ртуті поширені у багатьох країнах, проте лише 15 держав мають промислові поклади цього металу, серед яких Україна, Іспанія, Італія, Китай, Румунія. Значні родовища є також, у США, Мексиці, Канаді. Промисловий видобуток ртуті здійснюється переважно в Україні (район Микитівни), в Росії, Китаї, Іспанії, Італії, Мексиці. Звідси цей метал експортують до США, Японії, ФРН, Великобританії, Франції.

Сурм'яна промисловість. Сурма — сріблясто-білий, крихкий метал, що легко розтирається на порошок. У чистому вигляді металева сурма застосовується рідко (переважно у мистецькому литві). Натомість, додавання сурми до м'яких металів підвищує їхню твердість, що широко використовується у хімічній, електротехнічній та багатьох інших галузях народного господарства.

У земній корі сурми обмаль: її містять 75 мінералів. Проте не всі вони мають промислове значення. Більша частина світових покладів сурми зосереджена у п'ятьох країнах: Китай, Росія, Болівія, Мексика, ПАР.
Промислове використання сурми розпочалося з останньої чверті XIX сторіччя. З 1908 року за видобутком і виробництвом сурми перед веде Китай. Колись він забезпечував 50—60%, а в окремі роки — 80% світових потреб у сурмі. Сурму видобувають у понад 20 країнах, але 91% сурми видобувають в Китаї, Росії, Болівії та ПАР.

За видобутком нікелю лідирують Росія, Канада, Індонезія, Нова Каледонія, Австралія. Основний споживач сировини — машинобудування та електроніка.

Титан — це легкий особливо міцний метал, який використовується в авіакосмічній промисловості та інших галузях господарства. За його видобутком лідирують Австралія, ПАР, Канада, Норвегія. Головні користувачі — економічно розвинені країни Західної Європи, США, Японія, Росія. Україна має одні з найбільших запасів титанових руд.
Срібло відноситься до благородних металів. Його запаси у 1994 p. оцінювались у 280 тис. т. У Канаді та Мексиці — по 37 тис. т, у США — 31 тис. т. Серед добуваючих країн слід назвати Мексику, Перу, США, Австралію та Канаду.

Попит на срібло у світі постійно зростає, хоч видобуток останні три роки знизився (за рахунок Мексики, Перу, Росії та Казахстану). Основними споживачами срібла є електротехніка, стоматологія, фотографія; срібло використовується для виготовлення акумуляторних батарейок, каталізаторів.
Надалі очікується розширення видобутку срібла за рахунок родовищ у Австралії, Індонезії, США та Китаї.

Золото. Це перший метал, котрий навчилась видобувати й використовувати людина. Воно належить до найважчих металів. Температура його плавлення — 1063°С. Золото не окислюється, не розчиняється у лугах і кислотах, за винятком царської водки (суміш азотної та соляної кислоти), й вирізняється високою тепло- та електропровідністю. Його застосування випливає з унікальних фізико-хімічних властивостей. В усьому світі налічується близько 100 тис. т золота: 36 тис. т — у централізованих скарбницях, що належать урядам, центральним банкам і міжнародним організаціям, 20 тис. т — зливки й монети у приватному володінні, 44 тис. т — ювелірні вироби тощо.

Останнім часом золото дедалі більше використовується у промисловості: у сплавах воно застосовується у ракетній техніці, атомній та авіаційній промисловості, електротехніці, радіотехніці, приладобудуванні та ін.

Золото належить до рідкісних елементів земної кори. Його поклади відомі майже в усіх країнах світу, але про запаси можна висновувати лише за непрямими показниками, передусім — за рівнем видобутку. До найбагатших країн за покладами золота належать ПАР, Росія, Танзанія, Намібія, США, Мексика, Бразилія, Колумбія, Гана, Канада, Австралія, Індія. Проте більш як 90% видобутку золота припадає на шість країн — ПАР, Росію, Канаду, США, Австралію, Китай.

За рахунок своїх покладів золота Україна зможе видобувати 15т золота на рік. Для цього потрібні 800 млн дол. інвестицій. В Україні налагоджено випуск золота, платини та срібла із вторинної сировини на Південному машинобудівному заводі у Дніпропетровську і в об'єднанні "Свема" у Шостці.

До кольорової металургії часто відносять і видобуток дорогоцінних каменів. Світові запаси алмазів ювелірного значення оцінюються у 300 млн каратів. Найбільші запаси зосереджені в Австралії — 33% світового видобутку, Заїрі — 23, Ботсвані — 15, Росії — 14, ПАР — 11, Канаді — 10%, а також Намібії, Бразилії та Мозамбіку

Дата добавления: 2015-05-22