Горное дело подразумевает использование недр нашей Земли. Люди добывают из нее различные полезные ископаемые, которые необходимы для использования в качестве топлива или сырья. Эта область возникла еще в глубокой древности и развивалось согласно социально-экономической ситуации на земле. Люди совершенствовали орудия, с помощью которых можно было добывать полезные ископаемые, методы обнаружения месторождений, а также придумывали все новое применение найденных материалов. Площадь исследования источников сырья постоянно увеличивалась и распространялась на разные страны. С каждым периодом люди усовершенствовали свои навыки, орудия, развивая тем самым местность, на которой они проживали, а также их социально-экономический статус.

Одним из важных и необходимых полезных ископаемых является металл, который входит в состав руд. Металлы обладают несколькими свойствами: они твердые и плотные (за исключением ртути), являются проводниками электричества и тепла, а также звука. Температура плавления и кипения твердых металлов довольно высока (от 28 до 3000 ºС и выше). Имея такой полезный набор свойств, они находят широкое применение в различных сферах человеческой деятельности. Их используют для изготовления электрических кабелей, ювелирных изделий, посуды, различных деталей в строительстве, а также в авиационной и автомобильной промышленности. И это не полный список сфер, где люди используют металл. Главным преимуществом таких изделий являются прочность, а также его способность принимать любую форму под воздействием давящего на него инструмента.

Строение металлов

Все металлы состоят из частиц, между которыми существует химическая связь. Количество электронов между ними очень мало и на внешних оболочках они имеют очень слабую связь с ядром. Атомы этого материала расположены в определенном порядке и образуют собой кристаллическую решетку. Если через каждый атом мысленно провести линию, то в итоге мы получим набор правильных геометрических фигур. Но что касается расстояния между ними, то оно не одинаково, и зависит это от самого металла, его температуры, а также давления.

Типы металлов

Согласно их промышленному употреблению, металлы делятся на черные и цветные. Как это видно из названия, различаются они по цвету. Но кроме цветовых оттенков они имеют другие отличительные свойства: черные металлы более твердые и плотные, цветные же пластичнее и мягки по своей структуре. К первой группе относятся железо, его сплавы, а также марганец и иногда хром. Они используются в промышленности более чем на 90%, в отличие от цветных. Из черных металлов в основном изготавливают чугун и сталь. Для их изготовления используется сплав железа и углерода, но в разных пропорциях. Сталь содержит меньше углерода, чем чугун, не более 2,14 %. Но это процентное соотношение может варьироваться. Иногда нужно произвести сталь с содержанием углерода меньше, чем 1%. В таком случае на производстве данную смесь кипятят до тех пор, пока углерод не испарится до нужного количества.

К цветным относятся все остальные нежелезные металлы. К таковым относятся медь, алюминий, никель, свинец, цинк, олово и многие другие. Кроме того, цветные металлы подразделяются на две группы: легкие и тяжелые. Производство и тех, и других подразумевает затрату энергии. На легкие ее требуется гораздо больше. К легким обычно относят магний, алюминий, титан, а к тяжелым - свинец, олово, медь, никель, цинк. Так как способ производства данных материалов различается, то и промышленность было решено поделить на тяжелую и легкую металлургию. Причем заводы первой отрасли располагаются непосредственно около источника добычи подобного сырья, а второй - находятся у источников недорогой энергии.

Месторождения руд в России

Наша страна занимает первое место по запасам железной руды. В России существует множество месторождений этого сырья. Таковыми областями являются Курская аномалия, которая является самым мощным в мире железорудным бассейном, Карельское и Костомукшское месторождения, гора Магнитная (Челябинская область), Кузбасс, Красноярский край и др. В данных районах в основном добывают ископаемые для черной металлургии. Что касается цветной, то их месторождения сосредоточены на Уральском районе, Северный Кавказ, Дальний восток, Западная и Восточная Сибирь. Как правило, базы по переработки подобного сырья расположены вблизи от каждого месторождения.

Способы добычи руд

Для изготовления металла используются различного типа руды. Для каждого вида такого сырья в природе существуют разные руды. Есть руда медно-никелевая, железная, свинцово-цинковая и другие. Кроме того, например, из железной руды добывается не только железо, но и другие металлы, так как в ней могут содержаться их примеси.

Так как металлы добываются в природе из руд, то для установления их нахождения используются несколько способов добычи: открытый(карьерный) и подземный (шахтный). Иногда можно встретить комбинированный подход - открыто-подземный. Открытые горные работы ведутся на поверхности земли под открытым небом. Прежде чем приступить к самой добыче, производится подготовка горных пород к выемке. При данном процессе происходит отделение этих пород от массивов, а затем происходит рыхление. Если добыча осуществляется из скал, то в ход идут буро-взрывные работы. Для взрыва используются грамониты, гранулированные аммиачно-селитренные гранулиты и водонаполненные ВВ. Затем добытую массу грузят в транспортные средства с помощью различных подъемно-транспортных механизмов и транспортируют, а используемая земля рекультивируется.

Подземные горные работы осуществляются без нарушения поверхности земли. Они проводятся в ее недрах. Несмотря на популярность использования открытых работам, подземная добыча остается важным способом нахождения полезных ископаемых. Сначала месторождение вскрывают, затем, как и при открытых работах происходит подготовка ископаемых к выемке. После всего этого осуществляются очистные работы, которые заключаются в выемке сырья валовым способом, либо по отдельности, что называется селективной выемкой. Таким образом полезные ископаемые добываются из недр земли.

Кроме тяжелой техники в современном мире для добычи металлов используются компьютерные технологии, с помощью которых становится возможным планировать, проектировать все виды будущих работ.

Обработка металла

Когда местонахождение устанавливается, добытые руды подвергаются обогащению. Это способ разделения образований на металлы и минералы. Затем полезные ископаемые сортируются по качеству. После процесса обогащения, из руды извлекается металл при помощи электролитического и химического восстановления. Далее металлы обрабатываются и нередко шлифуются до блеска.

Все побочные мероприятия с сырьем проводятся на специальных металлургических комбинатах. Таковых предприятий в России очень много. Существуют главные комбинаты, а также их филиалы, расположенные как вблизи основного завода, так и вдалеке, в других регионах. Каждая крупная промышленность разделена на несколько цехов, в которых с металлом производят различные действия. Сначала его обрабатывают и прессуют в большие слитки. В другом цехе его прокатывают до размера меньше. После того, если металл идет, например, на изготовление проволоки, его прокатывают до такого диаметра, чтобы он соответствовал заказанным требованиям. Затем его отправляют в специальные лаборатории для исследования качества. В этих лабораториях специалисты исследует химический состав продукта с помощью спектрального оборудования. Материал проверяют на прочность, испытывают на растяжение, пластичность, разрушение, на изгиб, перегиб, осадку, оправку и многое другое. Если обнаружен брак, то металл такого рода не используется. Для деталей, проволоки, запчастей и прочего используют только качественный продукт без примесей. Далее этот материал отправляется в другие цеха на изготовление всего возможного, где он может понадобиться. Так как в России большие запасы железной руды, то обработанный материал распространяется не только по нашей стране, но и по другим странам. Этот продукт очень популярен, ведь его используют в изготовлении большинства станков, оборудований, машин и прочего.

Современная ситуация на рынке металлургии

Если обратиться к конкретным предприятиям, то можно заметить, что их работа не всегда стабильно направлена лишь в одну сторону. Многое зависит от запасов руды и от потребности людей. Так, например, в местах, где большие запасы руд исчерпаны, нередко предприятиям приходится закрываться из-за отсутствия нужды в них.

Кроме того, бывают случаи, когда какой-либо завод решают перепрофилировать. Так, например, планировали сделать с Надвоицким алюминиевым заводом. Но, из-за нестабильной ситуации на рынке алюминиевой фольги, данный проект был отложен.

Ситуация на рынке по мимо всего прочего влияет не только на объем производства продукции, но и на себестоимость изготавливаемых материалов. Примером может послужить предприятие «Березитовый рудник», расположенный в Амурской области. На данный момент заводы вынуждены снижать себестоимость золотодобычи, но, при этом им удается сохранить свою финансовую устойчивость. Кроме того, в планах данного предприятия расширение своего производства. Данная компания желает заняться резкой металла посредством лазерных оборудований.

Что касается добычи некоторых видов металлов, например, золота, то в нынешнем году, в России добыча данного сырья увеличилась в разы. Главными районами с богатым запасом желтого металла названы Красноярский край и Кемеровский регион. Данный материал был получен не только путем добычи, но и во время изготовления других металлов, посредством переработки лома и отходов.

Как правило, развивающиеся отрасли, в которых нуждается страна и весь мир в целом, не стоят на месте. Многие компании расширяют свое производство и строят новые предприятия. Одной из таких компаний на современном этапе является ОАО «Атомредметзолото» (АРМЗ), которая планирует начать добычу свинцово-цинковых руд в 2019 году. Это предприятие имеет намерение направить свои силы на арктическом архипелаге Новая Земля. Планируется также начать строительство комбината, который будет перерабатывать добытый материал.

Таким, образом, добыча металла является самой важной отраслью в нашем мире. Этот материал используется с давних времен и не прекращает быть популярным, ведь изделия из металла окружают каждого из нас. Поэтому горное дело является ведущей областью в изготовлении многих продукции.

Руды и минералы цветных металлов

Основным сырьем для получения цветных металлов являются руды. Рудой называется такая горнаяпорода , из которой данный металл может быть извлечен с экономической выгодой при определенной его концентрации в этой горной породе. Минимальное содержание металла в руде не остается постоянным, а зависит от уровня развития техники в данной отрасли металлургии. Так, до недавнего времени считалось, что минимальное содержание меди в руде должно быть выше 1 %. Однако с развитием методов обогащения этот минимум в настоящее время снижен до 0,5-0,8 %..

При формировании земной коры металлы распределились неравномерно - они скопились в некоторых ее участках и образовали рудные месторождения. Средние содержания металлов (кларки ) в земной коре, взятой до глубины 16 км, весьма невелики. Сравнивая, например, среднее содержание меди в рудах (около 1 %) с кларком меди (0,01 %), легко убедиться, что рудные месторождения встречаются нечасто.

Горные породы и руды состоят из минералов. Минерал - природное химическое соединение, представленное приблизительно однородным по составу и физическим свойствам телом, или минерал- это физически и химически индивидуализированная составная часть земной коры. Минералы в большинстве своем - твердые кристаллические вещества, они различаются по составу, цвету, блеску, плотности, твердости и иным признакам. Известно около 3000 минеральных видов: наиболее распространены силикаты, фосфаты и их аналоги, сульфиды и их аналоги, оксиды и гидроксиды. Минералы, содержащие ценные элементы, извлекаемые при комплексной переработке, считают рудными, а остальные - пустой породой .

По химическому составу руды подразделяют на следующие виды:

1) самородные, в которых основной металл присутствует к свободном состоянии (Au, Cu, Pt, Hg );

2) окисленные , в которых основной металл находится в виде кислородного соединения, карбоната, гидрата;

3) сульфидные , в которых основной металл находится в виде сульфидного соединения.

Руды называют по извлекаемым из них металлам, например, медная, свинцовая, никелевая руда и дополнительно - по преобладающему типу минералов: сульфидная, окисленная, самородная. Руды, служащие сырьем для получения нескольких металлов, называют комплексными или полиметаллическими .

К типичным представителям самородныхруд относятся золотосодержащие, а также содержащие самородную медь, платину (обычно в виде сплавов), серу.

Окисленные руды состоят главным образом из оксидов. В них мало серы, в большом количестве содержится кварц(породообразующий и жильный минерал, диоксид кремния SiO 2 ), а также присутствуют различные силикаты (соли кремниевой кислоты H 2 SiO 3 ). Окисленные руды широко используют в производстве никеля, алюминия, титана, вольфрама, урана, ниобия, тантала и др.

11-Колобов Г.А. Как правило, все сульфидные руды могут быть отнесены к классу полиметаллических (медно-никелевые, медно-свинцово-цинковые руды и др). Они обычно содержат в небольших количествах (от единиц до десятков граммов на тонну) благородные металлы: серебро, золото, платину, а также молибден, висмут, кадмийи др. (сотые доли процента). Серу, входящую в состав сульфидных руд и выделяющуюся при их переработке в виде сернистого газа SO 2 , используют для получения серной кислоты. В сульфидных рудах всегда много пирита FeS 2 или пирротина Fe 7 S 8 . Основными минералами пустой породы таких руд являются кварц, известняк (горная порода, состоящая главным образом из минерала кальцита СаСО 3 ), доломитMgCO 3 žCaCO 3 , глинозем Al 2 O 3 , баритВаSO 4 и др. Общим признаком сульфидных руд является относительно высокая их обогатимость. Они являются важнейшими в производствах меди, никеля, цинка, свинца, молибдена и других цветных металлов.

Познакомимся с рудами и минералами основных цветных металлов.

Медь . В природе встречается в виде соединений с серой или кислородом, изредка в виде самородной меди. Обычное содержание меди в рудах от 0,7 до 3 %, более богатые встречаются редко. Главные минералы халькопиритCuFeS 2 (медный колчедан), халькозинCu 2 S (медный блеск), борнитCu 5 FeS 4 . Сульфидные медные руды обогащают флотацией, получая концентраты, содержащие 11-35 (иногда до 55) % меди. В медных сульфидных рудах, наряду с медными минералами, присутствуют минералы цинка (сфалеритZnS ), свинца (галенитPbS ) и благородные металлы (2-5 г/т Au, 10-60 г/т Ag ). В медно-никелевых рудах, кроме меди и никеля, присутствуют в промышленных количествах минералы кобальта и платиноидов.

Никель . В природе встречается в виде сульфидных медно-никелевых руд (минералпентландит(Fe,Ni) 9 S 8) и окисленных руд (минерал гарниеритNi 4 Si 4 O 10 (OH) ž4H 2 O). На окисленные руды приходится около 80 % мировых запасов никеля, однако более 60 % от его мирового производства получают из сульфидных руд. Содержание никеля в сульфидных рудах колеблется в пределах 0,3-5,5 %, меди 0,6-10 %, кобальта до 0,2 %. В окисленных никелевых рудах медь иногда присутствует, но в очень незначительных количествах. Ценность этих руд определяется не только содержанием в них никеля, но и кобальта.. По химическому составу минералов пустой породы окисленные никелевые руды подразделяются на железистые и магнезиальные. В них содержится 0,7-4 % никеля, кобальта - на порядок меньше.

Свинец . В рудах встречается в виде множества различных минералов, важнейший из которых - галенитPbS (свинцовый блеск ). Перерабатывают и руды окисленных минералов свинца - церуссита PbCO 3 и англезита PbSO 4 , однако преобладающее количество металла получают из сульфидных руд: свинцово-цинковых или медно-свинцовых. В свинцовых сульфидных рудах цинкнаходится в виде минералов сфалерита и вюрцита ZnS, называемых также цинковой обманкой , железо- в виде пирита, реже - пирротина, а серебропредставлено преимущественно аргентитом Ag 2 S . В окисленных рудах цинк находится в виде смитсонита ZnCO 3 , серебро - в виде металла или AgCl, медь - в малахите Cu 2 CО 3 (OH) 2 или азурите Cu 3 (CO 3) 2 (OH) 2 . В полиметаллических свинцовых рудах обычно встречаются золото, серебро, висмут, сурьма, мышьяк, кадмий, олово, галлий, таллий, индий, германий, селени теллур. Непосредственно из руд свинецтеперь не выплавляют, а используют концентраты., полученные флотационным обогащением сульфидных руд. Более трети металла выплавляют из вторичного свинца: отходов листового свинца и сплавов, аккумуляторного и кабельного лома и др.

Цинк . В природе широко распространен: важнейший минералсульфидных руд - сфалерит. Богатую железом (до 26 %) разновидность сфалерита называют марматитом . Кроме того, сфалериты содержат в небольших количествах кадмий, золото, серебро. Свинец, медь и железонаходятся в сульфидных цинковых рудах также в виде соединений с серой: галенита, халькопирита и пирита. Флотационным обогащением из комплексной руды последовательно выделяют свинцовый, медный, цинковый и пиритный концентраты. При обогащении окисленных руд получают концентраты, содержащие цинкпреимущественно в виде смитсонита и каламина (силикат состава Zn 2 SiO 4 žH 2 O ).

Олово . Из минералов олова промышленное значение имеют касситерит (оловянный камень ) SnO 2 и в меньшей степени - станнин , минералкласса сульфидов Cu 2 FeSnS 4 . В оловянных рудах содержится от 0,1 до 5 % Sn . В результате обогащения получают концентраты, содержание олова в которых составляет от 15 до 60 % в зависимости от состава исходной руды.

Алюминий . По распространенности в природе занимает первое место среди металлов. Основным сырьем являются бокситы : горная порода, состоящая в основном из гидроксидов алюминия (минералы гиббсит(гидраргиллит) Al 2 O 3 ž3H 2 O , бемитAl 2 O 3 žH 2 O , диаспорAl 2 O 3 žH 2 O) и различных примесей: оксидов и гидроксидов железа, титана, карбонатов, минералов кремнезема (кварци др.), глинистых минералов и пр. Нередко в бокситах отмечается повышенное содержание редких элементов (ванадия, галлия и др.). Бокситы подразделяют на марки по содержанию глинозема (от 28 до 52 % и выше) и кремниевому модулю . Последний - отношение Al 2 O 3 к SiO 2 (по массе) - изменяется от 2,1 до 12. Качество (сортность) бокситов (при равном содержании глинозема) тем выше, чем выше кремниевый модуль. Кроме бокситов, для производства алюминия используют нефелино- и алунитсодержащие породы, в которых алюминийнаходится в минералах нефелине (Na,K) 2 O žAl 2 O 3 ž2SiO 2 и алуните (Na,K) 2 SO 4 žAl 2 SO 4 ž4Al(OH) 3 . К рудам алюминия относятся также бесщелочные алюмосиликаты: кианиты, каолины и глины.

Магний. В природе широко распространен, кларкего 2,35 %. Существенная доля запасов магния (1,85ž10 15 т) находится в воде морей и океанов, содержащей в среднем, %: 0,3 MgCl 2 ; 0,04 MgBr 2 ; 0,18 MgSО 4 . Однако из-за малой концентрации добыча магния из морской воды обходится дорого. К основным видам ископаемого сырья, пригодного для производства магния, относятся карналлитMgCl 2 žKCl ž6H 2 O , карбонаты магния - магнезитMgCO 3 и доломит, а также бишофитMgCl 2 ž6H 2 О. Карналлит - гигроскопическая ископаемая соль, содержащая в виде примесей хлориды калия и натрия, бромиды и пр. (карналлитовая породаили естественный карналлит содержит, например, %: 19 KСl ; 24 MgCl 2 ; 24 NaС1, 30 H 2 O и 2,4 нерастворимого остатка). Электролизом расплавленного обезвоженного карналлита получают основное количество магния. Термическим способом получают магнийиз магнезита и доломита. Для производства магния используют каустический магнезит, представляющий собой оксид магния MgO, который получают путем обжига природного магнезита при 700--900 0 С. Доломит содержит примеси кварца, кальцита, гипса CaSO 4 ž2H 2 O и др. При получении магния его, как и магнезит, предварительно обжигают, в результате чего образуется смесь оксидов MgO и СаО . Бишофит является перспективным сырьем для получения магния.

Титан. Среди конструкционных металлов по распространенности в земной коре занимает четвертое место, уступая железу, алюминию и магнию. Его важнейшие минералы - рутил (одна из кристаллических модификаций диоксида титана TiO 2 ) и ильменит (титанистый железняк FeTiO 3 ). Природный рутил содержит до 10 % примесей оксидов железа и других металлов, которыми он окрашен в бурый, красный или синеватый цвет. Содержание титана в рутиле выше, чем в ильмените, но промышленное значение рутила ниже, так как он более рассеян в других породах, чем ильменит. Ильменит находится в рудах двух типов: коренных ильменит-титано-магнетитовых (Кусинское месторождение) и рассеянных рутил-ильменит-цирконовых (Самотканское месторождение). В результате обогащения последних получают три вида концентратов: рутиловый, ильменитовый и цирконовый.

Вольфрам. В природе встречается главным образом в виде минералов вольфрамита (Fe,Mn)WO 4 и шеелита СаWO 4 . При преимущественном содержании в вольфрамите железа минералназывают ферберитом , марганца - гюбнеритом. Вольфрамовые руды содержат до 1-1,5 %, чаще 0,3-0,5 % WО 3 . Вольфрам в рудах часто ассоциируется с оловом (в виде касситерита), а также с минералами молибдена, висмута, мышьяка и меди. Главная масса пустой породы состоит из кварца. Вольфрамитовые руды обогащают гравитационным и магнитным способами, а шеелитовые - флотацией. В концентратах содержится 60-65 % WO 3 .

Молибден. Из известных минералов молибдена главное промышленное значение имеет молибденит (молибденовый блеск ) МоS 2 : около 99 % молибдена получают из молибденитовых руд, в том числе медно-молибденовых. Молибдену в рудах часто сопутствуют олово, вольфрам, мышьяк, медь и висмут; в медно-молибденовых рудах молибден- спутник меди. Пустая породамолибденовых руд представлена в основном кварцем, серицитом KAl 2 (OH) 2 и флюоритом (плавиковый шпат СаF 2 ). Руды обычно содержат 0,1-0,2 % Мо , а медно-молибденовые - 0,03-0,05 % Мо и до 2 % Сu . Медно-молибденовые и особенно молибденитовые руды хорошо флотируются: из медно-молибденовых руд извлечениемолибдена в концентрат составляет 50-70 %, из молибденитовых - достигает 90 %. Содержание молибдена в концентратах обычно составляет 47-50 %.

В молибдените часто присутствует изоморфная примесь рения. Хотя содержание рения достигает лишь 0,0004-0,02 %, тем не менее молибденитовые руды - главный вид сырья для извлечения этого рассеянного металла.

Ниобий и тантал . В эксплуатируемых рудах тантала и ниобия содержание суммы Ta 2 O 5 +Nb 2 O 5 составляет 0,003-0,2 %. Общее содержание тантала в земной коре в 8 раз меньше, чем ниобия. Основные минералы - танталоколумбит(Fe,Mn)[(Ta,Nb) 2 O 3 ] 2 , пирохлор(Na,Ca)(Nb,Ta) 2 O 6 ž(F, OH), лопарит(Na,Ca,Ce) 2 (Ta,Nb) 2 O 6 . В результате обогащения таких руд получают концентраты тантала, содержащие 40-65 % Ta 2 O 5 , и ниобия, содержащие 50-60 % Nb 2 O 5 .

Россия располагает крупными запасами руд цветных металлов. Отличительной их особенностью является чрезвычайно низкий процент содержащегося в них металла. Поэтому руды почти всех цветных металлов подвергаются обогащению. Основные запасы размещаются на территории Урала, Западной и Восточной Сибири, Дальнего Востока и других районов страны.

Месторождения медных руд. Медь является важнейшим цветным металлом. Она отличается малым содержанием металла в руде (1-2%) и залегает часто в сочетании с цинком, свинцом, золотом, серебром. Крупные месторождения медных руд разведаны на Урале, Восточной Сибири, Северном Кавказе.

На Урале наиболее крупные месторождения - Дегтярское, Красноуральскос, Кировоградское, Ревдинское - расположены в Свердловской области. В Челябинской области находится Карабашское месторождение, в Оренбургской - Гайское, Блявинское.

Месторождения меди имеются в Восточной Сибири в Красноярском крае: Норильское, Талнахское, Октябрьское. В Читинской области расположено уникальное Удоканское месторождение, на Северном Кавказе - Урупское и Худесское месторождения (Ставропольский край).

Месторождения полиметаллических руд. Полиметаллические свинцово-цинковые руды России сосредоточены в Западной Сибири (Салаирская группа), Восточной Сибири (Нерчинская группа, Горев-ское месторождение в Красноярском крае, в Республике Тыва), на Дальнем Востоке (Тетюхинская группа).

Месторождения никеля и кобальта. Главные месторождения руд никеля размещены на территории Мурманской (Каула), Оренбургской (Буруктальское) и Челябинской (Черемшанское) областей, Красноярского края (Норильское, Талнахское).

Основная масса производимого в стране кобальта осуществляется переработкой комплексных руд.

Месторождения олова. Главный район размещения - Дальний Восток. Наиболее крупные месторождения - в районах хребтов Малый Хинган и Сихотэ-Алинь, Южном Приморье и бассейне р.Яны.

Месторождения легких металлов. Ведущая роль в промышленном производстве принадлежит алюминию. Для его получения используются три основные вида исходного сырья - бокситы, нефелины и алуниты.

Бокситы представляют собой осадочную породу, которая содержит глинозем, кремний и закись железа. Содержание глинозема в бокситах колеблется в пределах 40-70%. Месторождения бокситов разведаны на Урале (в Свердловской области - Североуральское, в Челябинской области - Южно-Уральское), на Северо-Западе (в Ленинградской области - Тихвинское), на Севере (в Архангельской области - Се-веро-Онежское), а также в Западной Сибири (в Кемеровской области), Восточной Сибири (в Красноярском крае и Республике Бурятия).

Месторождения благородных металлов. Основные месторождения золота встречаются в коренных породах в виде кварцево-золотоносных жил 1 и в россыпях. Они расположены на Урале, в Сибири и на Дальнем Востоке. Добыча серебра производится из свинцово-цинковых руд преимущественно в районах Сибири.

Месторождения нерудных полезных ископаемых

Нерудные полезные ископаемые представлены месторождениями фосфоритов, апатитов, калийных и каменных солей, известняками мергелями, глинами, песчаниками, серой, а также графитом, асбестом, слюдой, мрамором, кварцем, плавиковым шпатом и др.

Фосфориты и апатиты являются исходным сырьем, из которого вырабатываются фосфорные удобрения. Крупнейшее месторождение апатитов - Хибинское - расположено на Кольском полуострове в районе г.Кировска. Балансовые запасы этого месторождения оцениваются в 2,7 млрд.т. Добываемые здесь апатитовые руды поставляются как сырье основным суперфосфатным заводам страны, а также служат сырьевой базой для получения глинозема, так как содержат большое количество нефелина.

Основные месторождения фосфоритов расположены в европейской части страны. Наиболее крупное из них расположено в Кировской области (Вятско-Камское месторождение), в Московской (Егорьевское), в Курской (Курско-Щигровское), в Брянской (Полпинское), в Ленинградской области (Кингисеппское месторождение). Отдельные месторождения фосфоритов имеются также в Башкортостане и в Чувашии.

Калийные соли служат исходным сырьем для производства калийных удобрений. Крупнейшее месторождение калийных солей - Верхнекамское, расположено на Урале в Пермской области, где содержится основная часть всех запасов калийных солей России. Балансовые запасы его оцениваются в 21,7 млрд.т.

Для получения серной кислоты используются сера и серный колчедан. Значительные запасы серы и самородной серы расположены в Самарской области, а также на Северном Кавказе (Республика Дагестан) и на Дальнем Востоке (Хабаровский край). Основным районом залежей и добычи серного колчедана является Урал.

Запасы поваренной соли выявлены на Урале (месторождения Верхнекамское в Пермской области, Илецкое в Оренбургской области), в Нижнем Поволжье (Баскунчакскос и Эльтонское), в Восточной Сибири (Усольское в Иркутской области), на Дальнем Востоке (Олскмин-ское в Республике Саха).

Месторождения слюды имеются на севере в Республике Карелия и в Мурманской области, на Урале, в северных районах Сибири, а также на Дальнем Востоке (Республика Саха).

Алмазы - это минерал, состоящий из чистого кристаллического углерода, образуются в изверженных породах, кимберлитах. Крупнейшие месторождения алмазов сосредоточены в Республике Саха (Якутия) в средней части бассейна рек Лены и Вилюй, по верхнему течению р.Алдан и бассейнах р.Алдан и Оленек. Имеются запасы алмазов в бассейне р.Вишеры в Пермской области. Наибольшее промышленное значение имеют кимберлитовые трубки "Мир", "Айхал", "Удачная", расположенные в среднем течении р.Вилюй. Крупные месторождения алмазов разведаны и подготовлены для открытой разработки в Архангельской области. Выявленные месторождения расположены в 90 км севернее Архангельска и включают пять алмазных кимберлитовых трубок.

Запасы медных руд

Основным по значению районом медной промышленности является Уральский. Его сырьевой базой служат медноколчедановые руды Гайского, Кировоградского, Дегтярского, Красноуральского, Ревдинского, Блявинского месторождений, причем Гайское, Кировоградское, Дегтярское месторождения являются самыми важнейшими. Кроме этого медные руды добываются в Ревде, Левихе, Полевской, Медногорске и Карабаше.

В Северном районе медно-никелевые руды разрабатываются в Мончегорске, в Восточно-Сибирском наиболе крупными являются Нортльское и Удаканское месторождения.

Запасы алюминиевых руд

Необходимый для производства алюминия глинозем большей частью вырабатывают в европейских районах и на Урале. В качестве исходного сырья большей частью используются бокситы следующего ряда месторождений: Бокситогорского, Североуральского, Северо-Онежского, в меньшей мере используются нефелины Кольского полуострова, Красноярского края и других районов.

Наиболее крупные запасы бокситов на Урале расположены в Североуральском басейне в районе Каменска-Уральского.

На территории Северо-западного экономического района расположены крупнейшие Тихвинское и Онежское месторождение бокситов, кроме того этот район обладает значительным количеством апатито-нефелиновых руд. В Северном районе имеются месторождения в Мончегорске, а также тимшерское и Хибинское месторождения.

В Восточной Сибири месторождения алюминия расположены в раоне нижнего течения реки Ангары.

Запасы полиметаллических руд

Свинцово-цинковая промышленность основывается на комплексной переработке разных по составу полиметаллических руд. В рудах Лениногорского и зыряновского месторождений цинка больше чем свинца, а в Ачинском и Текелийском свинец преобладает над цинком. На Урале цинк содержится в медных рудах. В Западной Сибири руда Салаирского и Золотушенского месторождений состоит преимущественно из цинка. Кроме этого полиметаллические руды распространены на Северном Кавкаже (Садон), в Забайкалье (Нерчинск), на Дальнем Востоке (Дальнегорск)

В Восточной Сибире наиболее известны месторождения Шерловая гора, Борзя и Нерчинское.

Запасы никелевых руд

Россия - одна из немногих стран в которых развито производство никеля. Основные месторождения сульфидных медно-никелевых руд сосредоточены в Северо-Западном экономическом район на Кольском полуострове (Мончегорск, Печенга-никель) и в Восточной Сибири (Норильск) где разрабатывается крупнейшее Талнахское месторождение. Другой вид окисленных никелевых руд разрабатывается на Урале (Режское, Уфалейское, Орское месторождения)

Основные запасы никеля на Урале сосредоточены в Орско-Халиловском районе, где руды разрабатываются открытым способом. Значительные запасы никелевых руд сосредоточены в Буруткальском месторождении которое в настоящее время интенсивно разрабатывается.

Запасы оловянных руд

Месторождения оловянных руд - кассеритов расположены в Читинской области, Якутии, на Дальнем Востоке и в Магаданской области.

Запасы титано-магниевых руд

Магниевое сырье (магнезит, доломит, карналлит и др.) широко распространено на Урале, в Восточной Сибири и в других районах

Месторождения титановых руд (титано-магнетиты и ильмениты) имеются на Урале, Кольском полуострове и Западной Сибири. В Западно-Сибирском экономическом районе основные месторождения титано-циркониевых руд сосредоточены в Томской области.

Алюминий. Бокситы - главное сырье алюминиевой промышленности. Бокситы перерабатываются на глинозем, а затем из крио-лит-глиноземного расплава получают алюминий. Бокситы распространены преимущественно во влажных тропиках и субтропиках, где протекают процессы глубокого химического выветривания горных пород.

Наибольшими запасами бокситов располагают Гвинея - 42% мировых запасов, на долю Австралии приходится 18,5%, Бразилии - 6,3%, Ямайки - 4;7%, Камеруна - 3% и Индии - 2,8%.

В США добыча бокситов ведется открытым способом в Алабаме, Арканзасе и Джорджии; суммарный объем составляет 35 тыс. т в год.

В России бокситы добываются на Урале, Тимане и в Ленинградской области.

Магний сравнительно недавно стал применяться в промышленности. Во время Второй мировой войны значительная часть получаемого магния шла на изготовление зажигательных снарядов, бомб, осветительных ракет и других боеприпасов. В мирное время главная область его применения - производство легких сплавов на основе магния и алюминия (магналии, дуралюмин). Магниево-алюминиевые сплавы - литейные (4-13% магния) и деформируемые (1-7% магния) - по своим физическим свойствам прекрасно подходят для получения фасонных отливок и кованых деталей в разных отраслях машино- и приборостроения. В 2006 г. было произведено ок. 5 млн т соединений магния.

Запасы сырья, пригодного для получения магния и его многочисленных соединений, практически неограниченны и приурочены ко многим районам земного шара. Содержащие магний доломит и эва-пориты (карналлит, бишофит, каинит и др.) широко распространены в природе. Установленные мировые запасы магнезита оцениваются в 12 млрд т, брусита - в несколько миллионов тонн. Соединения магния в природных рассолах могут содержать миллиарды тонн этого металла.

Около 41% мирового производства металлического магния и 12% его соединений приходится на долю США. Крупные производители металлического магния - Турция и КНДР, соединений магния - Россия, Китай, КНДР, Турция, Австрия и Греция. Неисчерпаемые

запасы магнезиальных солей заключены в рапе залива Кара-Богаз-Гол. Металлический магний в США производится в штатах Техас, Юта и Вашингтон, оксид магния и другие его соединения получают из морской воды в Калифорнии, Делавэре, Флориде и Техасе, подземных рассолов - в Мичигане, а также путем переработки оливина в Северной Каролине и Вашингтоне.

Медь - наиболее ценный и один из самых распространенных цветных металлов. Крупнейший потребитель меди - электротехническая промышленность - использует медь для силовых кабелей, телефонных и телеграфных проводов, а также в генераторах, электродвигателях и коммутаторах. Медь широко применяется в автомобилестроении и строительстве, а также расходуется на производство латуни, бронзы и медно-никелевых сплавов.

Наиболее важным сырьем для получения меди являются халькопирит и борнит (сульфиды меди и железа), халькозин (сульфид меди), а также самородная медь. Окисленные медные руды состоят в первую очередь из малахита (карбоната меди). Добытая медная руда часто обогащается на месте, затем рудный концентрат направляется на медеплавильный завод и далее - на рафинирование для получения чистой красной меди. Самый дешевый и распространенный способ переработки многих медных руд - гидрометаллургический: жидкостная экстракция и электролитическое рафинирование черновой меди.

Медные месторождения распространены преимущественно в пяти регионах мира: Скалистых горах США; докембрийском Канадском щите в пределах штата Мичиган (США) и провинций Квебек, Онтарио и Манитоба (Канада); на западных склонах Анд, особенно в Чили и Перу; на Центрально-Африканском плато - в медном поясе Замбии и Демократической Республики Конго, а также в России, Казахстане, Узбекистане и Армении. Основные производители меди - Чили - 2,5 млн т, США - 1,89 млн т, Канада - 730 тыс. т, Индонезия - 460 тыс. т, Перу - 405 тыс. т, Австралия - 394 тыс. т, Польша - 384 тыс. т, Замбия - 342 тыс. т, Россия - 330 тыс. т.

В США медные руды добываются в основном в Аризоне, Нью-Мексико, Юте, Мичигане и Монтане. На крупнейшем руднике Бин-гем-Каньон (шт. Юта) добывается и перерабатывается 77 тыс. т медной руды в сутки.

Добыча меди - главная отрасль горнодобывающей промышленности Чили, где сосредоточено примерно 22% ее мировых запасов. Больше всего медной руды добывается на месторождении Чукика-мага. Самое крупное в мире неразрабатываемое меднорудное месторождение Эскондида, с запасами руды 1,8 млрд т при содержании меди 1,59%, открыто в 1981 г. в пустыне Атакама на севере страны.

Свинец используется, главным образом, при изготовлении автомобильных аккумуляторов и присадок тетраэтилата свинца к бен-зз

зину, в последнее время применение токсичных свинцовых присадок сокращается в связи с ограничениями на использование этилированного бензина. Около четверти добываемого свинца расходуется на нужды строительства, связи, электротехнической и электронной промышленности, на изготовление боеприпасов, красителей, свинцовых белил, сурика и др., свинцового стекла и хрусталя и керамических глазурей. Кроме того, свинец применяется в керамическом производстве, для изготовления типографских шрифтов, в антифрикционных сплавах, в качестве балластных грузов или гирь, из него делают трубы и контейнеры для радиоактивных материалов. Свинец - основной материал для защиты от ионизирующего излучения.

Большая часть свинца подлежит повторному использованию, исключение составляют стеклянные и керамические изделия, химикаты и пигменты. Поэтому потребности в свинце могут покрываться в значительной степени за счет переработки металлолома.

Главный рудный минерал свинца - галенит (свинцовый блеск), представляющий собой сульфид свинца; он часто содержит также примесь серебра, которое извлекается попутно. Галенит обычно ассоциирует со сфалеритом - рудным минералом цинка и нередко с халькопиритом - рудным минералом меди, образуя полиметаллические руды.

Добыча свинцовых руд ведется в 48 странах. Ведущие производители: Австралия - 16% мировой добычи, Китай - 16%, США - 15%, Перу - 9% и Канада - 8%, в значительных объемах добыча ведется также в Казахстане, России, Мексике, Швеции, ЮАР и Марокко. В США основной производитель свинцовой руды - штат Миссури, где в долине р. Миссисипи 8 рудников дают 89% общей добычи свинца в стране. Другие районы добычи - штаты Колорадо, Айдахо и Монтана. На Аляске запасы свинца связаны с цинковыми, серебряными и медными рудами. Большая часть разрабатываемых месторождений свинца в Канаде находится в провинции Британская Колумбия.

В Австралии свинец всегда ассоциирует с цинком. Основные месторождения - Маунт-Айза (Квинсленд) и Брокен-Хилл (Новый Южный Уэльс).

Крупные свинцово-цинковые месторождения имеются в Казахстане (Рудный Алтай, Казахский мелкосопочник), Узбекистане, Таджикистане, Азербайджане. Основные месторождения свинца в России сосредоточены на Алтае, в Забайкалье, Приморье, Якутии, на Енисее и Северном Кавказе.

Цинк широко применяется для цинкования - нанесения гальванических покрытий, предохраняющих от ржавчинны поверхности стальных и железных листов, труб, проводов, металлических сеток, фасонных соединительных деталей трубопроводов, а также для производства латуни и других сплавов. Соединения цинка служат пигментами, люминофорами и т.д.

Основной минерал цинковых руд - сфалерит (сульфид цинка) часто ассоциирует с галенитом или халькопиритом. Первое место в мире по добыче (16,5% мировой добычи, 1113 тыс. т) и запасам цинка занимает Канада. Кроме того, значительные запасы цинка сосредоточены в Китае - 13,5%, Австралии - 13%, Перу - 10%, США - 10%, Ирландии - около 3%. Добыча цинка ведется в 50 странах. В России цинк извлекается из медноколчеданных месторождений Урала, а также из полиметаллических месторождений в горах Южной Сибири и Приморья. Крупные запасы цинка сосредоточены в Рудном Алтае (Восточный Казахстан - Лениногорск и др.), на долю которого приходится более 50% добычи цинка в странах СНГ. Цинк добывают также в Азербайджане, Узбекистане (месторождение Алмалык) и Таджикистане.

В США ведущее место по добыче цинка занимает штат Теннесси, на долю которого приходится 55%, за ним следуют штаты Нью-Йорк и Миссури. Другие значительные производители цинка - Колорадо, Монтана, Айдахо и Аляска. Весьма перспективно освоение крупного месторождения Ред-Дог на Аляске. В Канаде важнейшие цинковые рудники находятся в Британской Колумбии, Онтарио, Квебеке, Манитобе и Северо-Западных территориях.

Никель. Около 64% всего производимого в мире никеля используется для получения никелевой стали, из которой делают инструменты, станки, броневые листы и плиты, посуду из нержавеющей стали и другие изделия; 16% никеля расходуется на гальванические покрытия (никелирование) стали, латуни, меди и цинка; 9% приходится на суперсплавы для турбин, авиационных креплений, турбокомпрессоров и т.п. Никель применяется при чеканке монет (например, американская пятицентовая монета содержит 25% никеля и 75% меди).

В первичных рудах никель присутствует в соединениях с серой и мышьяком, а во вторичных месторождениях образует рассеянную вкрапленность водных никелевых силикатов. Половина мировой добычи никеля приходится на долю России и Канады, крупномасштабная добыча ведется также в Австралии, Индонезии, Новой Каледонии, ЮАР, на Кубе, в Китае, Доминиканской Республике и Колумбии. В России, занимающей первое место по добыче никелевых руд, что составляет 22% мировой добычи, основная часть руды извлекается из медно-никелевых сульфидных месторождений района Норильска (Таймыр) и отчасти района Печенеги (Кольский полуостров); разрабатывается также силикатно-никелевое месторождение на Урале. Канада, прежде производившая 80% никеля в мире за счет одного крупнейшего медно-никелевого месторождения Садбери (пров. Онтарио), ныне по объему добычи уступает России. В Канаде разрабатываются также никелевые месторождения в Манитобе, Британской Колумбии и других районах.

В США месторождения никелевых руд отсутствуют, и никель извлекают в качестве побочного продукта на единственном заводе по рафинированию меди, а также вырабатывают из скрапа (металлолома).

Кобальт составляет основу сплавов исключительно высокой прочности (суперсплавы) для промышленных и авиационных газотурбинных двигателей, а также для изготовления мощных постоянных магнитов. Мировые запасы кобальта оцениваются примерно в 10,3 млн т. Его большая часть добывается в Конго (ДРК) и Замбии, значительно меньше в Канаде, Австралии, Казахстане, России (на Урале), в Украине. В США кобальт не производится, хотя его непромышленные запасы (1,4 млн т) имеются в Миннесоте (0,9 млн т), Калифорнии, Айдахо, Миссури, Монтане.

Олово используется для изготовления белой (луженой) жести. Из-за нетоксичности эта жесть (сталь, покрытая тонкой пленкой олова) идеально подходит для хранения пищевых продуктов. В США 25% олова расходуется на изготовление консервных банок. Другие аспекты применения олова - припай, изготовление шпатлевок, оловянной фольги, бронзы, боббитов и других сплавов.

Главный рудный минерал олова - касситерит, встречающийся главным образом в кварцевых жилах, а также в аллювиальных россыпях.

Почти половина мировой добычи олова приходится на россыпные месторождения Юго-Восточной Азии - пояс протяженностью 1600 км и шириной до 190 км от о. Банка (Индонезия) до крайнего юго-востока Китая. Крупнейшие мировые производители олова: Китай - 61 тыс. т, Индонезия - 44 тыс. т, Малайзия - 39 тыс. т, Боливия - 20 тыс. т, Бразилия - 15 тыс. т и Россия - 12 тыс. т. В значительных масштабах добыча ведется также в Австралии, Канаде, Конго (ДРК) и Великобритании.

Молибден применяется главным образом в производстве легированных сталей для станкостроения, нефтегазовой, химической и электротехнической промышленности и транспортного машиностроения, а также для производства броневых плит и бронебойных снарядов. Главный рудный минерал молибдена - молибденит (сульфид молибдена). Этот мягкий минерал черного цвета с ярким металлическим блеском часто ассоциирует с сульфидами меди (халькопирит и др.) или вольфрамитом, реже - касситеритом.

В России молибденовые руды добывают в Забайкалье, Кузнецком Алатау и на Северном Кавказе. Небольшие медно-молибденовые месторождения имеются в Казахстане и Армении.

Вольфрам входит в состав сверхтвердых износостойких инструментальных сплавов, в основном в форме карбида. Используется в нитях накаливания электроламп. Главные рудные металлы - вольфрамит и шеелит. 42% мировых запасов вольфрама, в основном вольфрамит, сосредоточено в Китае. Второе место по производству вольфрама (в форме шеелита) занимает Россия - 4,4 тыс. т, основные месторождения находятся на Кавказе, в Забайкалье и на Чукотке. Крупные месторождения имеются также в Канаде, США, Германии, Турции, Казахстане, Узбекистане, Таджикистане. В США действует один вольфрамовый рудник в Калифорнии.

Висмут используется для производства легкоплавких сплавов. Жидкий висмут служит теплоносителем в ядерных реакторах. Соединения висмута применяются в медицине, оптике, электротехнике, текстильной и других отраслях промышленности. Висмут получают в основном попутно при выплавке свинца. Минералы висмута (его сульфид висмутин, самородный висмут, висмутовые сульфосоли) присутствуют также в рудах меди, молибдена, серебра, никеля и кобальта, в некоторых месторождениях урана. Только в Боливии висмут добывают непосредственно из висмутовой руды. Значительные запасы висмутовой руды обнаружены в Узбекистане и Таджикистане.

Мировые лидеры по производству висмута: Перу - 1000 т, Мексика - 900 т, Китай - 700 т, Япония - 175 т, Канада - 126 т. Висмут в значительных количествах извлекают из полиметаллических руд в Австралии. В США висмут получают только на одном заводе по рафинированию свинца в Омахе (шт. Небраска).

Сурьма. Основная область применения сурьмы, как антипирены (антивоспламенители), т.е. составы (преимущественно в форме оксида БЬ 2 0 3), понижающие горючесть древесины, тканей и других материалов. Сурьма используется также в химической промышленности, в полупроводниках, при изготовлении керамики и стекла, в качестве отвердителя свинца в автомобильных аккумуляторах. Главный рудный минерал - антимонит (стибнит), сульфид сурьмы, очень часто ассоциирующий с киноварью (сульфидом ртути), иногда с вольфрамитом (ферберитом).

Мировые запасы сурьмы, оцениваемые в 6 млн т, сосредоточены главным образом в Китае, 52% мировых запасов, а также в Боливии, Киргизии и Таиланде (по 4,5%), ЮАР и Мексике. В США залежи сурьмы встречаются в Айдахо, Неваде, Монтане и на Аляске. В России известны промышленные месторождения сурьмы в Республике Саха (Якутия), Красноярском крае и Забайкалье.

Ртуть - единственный металл и минерал, жидкий при обычной температуре (затвердевает при -38,9 °С). Самая известная область применения - термометры, барометры, манометры и другие приборы. Ртуть используют в электротехнической аппаратуре - ртутных газоразрядных источниках света: ртутных лампах, люминесцентных светильниках, а также для изготовления красителей, в стоматологии и проч.

Единственный рудный минерал ртути - киноварь (сульфид ртути ярко-красного цвета), после ее окислительного обжига в дистилля-ционной установке происходит конденсация паров ртути. Ртуть и особенно ее пары очень токсичны. Для получения ртути применяется также менее вредный гидрометаллургический способ: киноварь переводится в раствор сульфида натрия, после чего ртуть восстанавливается до металла алюминием.