--PAGE_BREAK--Конечным продуктом обогащения являются концентраты и отходы. Концентраты называют по преобладающему в нем металлу. Отходы называют отвальными хвостами. Они состоят из пустой породы или имеют немного минералов, которые по качеству не могут быть ни концентратами ни хвостами.
Горные породы поступаю на фабрики кусками различной крупности, в которых минералы срослись друг с другом. Для отделения минералов руду необходимо раздробить и размельчить. Дробление и измельчение ведут при помощи дробилок и мельниц различных типов. Мельницы обеспечивают измельчение до 60-70 мкм.
Получение материала определенной крупности требует проведения обязательной сортировки поступающего на измельчение материала или уже измельченного продукта. Сортировка производится грохочением или гидравлической классификацией. Грохочение – это процесс разделения сыпучих материалов на классы крупности просеиванием через сито. Грохочение применяют при крупности частиц выше 1-2 мм. Грохочение осуществляется с помощью подвижных и неподвижных грохотов.
Методы гидравлической классификации применяют при крупности материла более 3-4 мм. Это разделение минеральных зерен по крупности на основе различия в скоростях и их осаждениях в воде. Разделение происходит в гидравлических классификаторах в горизонтальном потоке жидкости.
Продуктами гидравлической классификации являются слив, содержащий мелкую фракцию исходного материала, и пески, в которых собираются осажденные более крупные частицы.
В последнее время все большее распространение получило бактериальное выщелачивание. Некоторые виды бактерий растворяют в воде определенные металлы или их соединения, а также вредные примеси (например, мышьяк).
Так называемые тионовые бактерии растворяют медь, уран, цинк, кобальт, марганец и др. Для растворения и извлечения золота применяют гетеротрофные бактерии, выделенные из рудниковых вод золотоносных приисков.
Аппаратура для бактериального выщелачивания очень проста. Это дает возможность резко снизить себестоимость полезных ископаемых и значительно увеличить их добычу за счет использования бедных руд и отвалов из отходов обогащения руды, шлаков и др.
4. Продукция цветной металлургии и готовые изделия из цветных металлов и сплавов
Рис. 2. Классификация продукции цветной металлургии
К легким металлам относят: алюминий, титан, магний. Из всех легких металлов наиболее важным в технике является алюминий. Тонкая, но крайне плотная и твердая пленка окислов надежно защищает его поверхность от коррозии. Чистый или слаболегированный алюминий обладает очень высокой электропроводимостью и, в связи с этим, нашел широчайшее применение в качестве материала для проводников в электротехнике. Из-за низкого предела прочности (около 70-100 МПа) чистый алюминий неприменим как конструкционный материал. Однако, если к нему при плавке добавить некоторые элементы, то после определенных операций и последующей термообработки можно получить до 500 МПа. В качестве конструкционных материалов применяются сплавы алюминия с медью, с кремнием и с магнием, которые незаменимы при сооружении легких высотных конструкций. Из алюминия делают фюзеляжи и крылья самолетов. Из сплавов алюминия была изготовлена оболочка нашего первого в мире искусственного спутника Земли. Многие детали самых разных машин, перекрытия, наружная облицовка и оконные рамы высотных зданий, аппаратура для производства кислот и многих органических веществ, резервуары для хранения жидкого кислорода, моторные и весельные лодки, посуда — все это делается из алюминия.
Ввиду своей малой плотности магний является основой для производства легчайших конструкционных материалов. Важнейшими компонентами его сплавов часто бывают алюминий, цинк, кремний и цирконий. По механическим свойствам материалы из магния близки к сплавам алюминия. Материалы из магния сильно подвержены коррозии, поэтому при их переработке необходимы особые технологические условия и меры, повышающие коррозионную защиту. Если магний сильно нагреть, он ослепительно вспыхивает, давая яркое белое пламя. Однако сплавы магния не только не загораются с повышением температуры, но остаются твердыми даже при таком нагреве, когда сталь плавится и течет. Поэтому из сплавов магния делают детали самолетов и двигателей, которые работают при очень высокой температуре. Применяются магниевые сплавы и в космических ракетах.
Еще большую роль играет в технике титан. Он почти вдвое тяжелее алюминия, зато в 6 раз прочнее его. Поэтому титановые детали можно делать очень тонкими, и они будут легче и прочнее алюминиевых. Кроме того, титан — чрезвычайно тугоплавкий металл. Его температура плавления 1668°С — выше, чем у стали. Поэтому самолеты из титановых сплавов достигли скоростей, в 2 и 3 раза превышающих скорость звука: их обшивка не плавится при больших температурах, образующихся при трении об атмосферу. Уникальна химическая стойкость титана. Химическое оборудование из титановых сплавов служит во много раз дольше, чем из нержавеющей стали.
К тяжелым металлам относят: медь, свинец, цинк, олово, никель. Медь имеет самую высокую (после серебра) электрическую проводимость. Из нее делают обмотки трансформаторов и генераторов, линии электропередачи (ЛЭП), электрические провода внутри машин и зданий и многие другие электротехнические изделия, а также коррозионностойкую химическую аппаратуру. Медь предпочитают применять в качестве проводников в электротехнике. Предел прочности чистой меди (200-250 МПа) недостаточен для ее использования в машиностроении. Сплавы меди с цинком (латунь), оловом (бронза), никелем, алюминием, марганцем и другими элементами обладают более высокой прочностью. Первое место в мире по добыче и производству меди занимает Чили. Второй в мире нетто-экспортер металла — Россия. За пределы страны поставляется свыше 80 % производимой меди. Ее запасы увеличиваются в периоды спада в мировой экономике и снижаются во время экономического подъема. Использование меди тесно связано с расширением промышленных мощностей в целом. Сокращение строительства новых производств в электротехнической, автомобильной, авиационной и других отраслях ведет к снижению потребления меди и, как следствие, к падению цены на данный металл.
Никель — серебристо-белый металл, очень стоек к действию воздуха, воды. Он обладает разнообразными уникальными свойствами: добавка никеля в сплавы увеличивает прочность, износостойкость, коррозионную стойкость, повышает тепло- и электропроводность, улучшает магнитные и каталитические свойства Уникальные свойства никеля обусловили его применение практически во всех отраслях промышленности. Крупнейший производитель этого металла — Россия, чей совокупный процент в общемировом производстве достигает 20,4.
Большим спросом стал пользоваться свинец с начала эры автомобилестроения. Свинец используется в основном для производства автомобильных батарей и аккумуляторов. Другие крупные области потребления — химическая промышленность (производство реагентов и красок) и применение свинца в качестве припоев и присадок. Кроме этого, благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам (высокая коррозионная стойкость металла, долговечность и простота применения) свинец нашел место в производстве различных инженерных продуктов, как-то защитные покрытия зданий и сооружений, медтехника — рентгенографическая и спектрографическая аппаратура.
По объему производства цинк находится на третьем месте после алюминия и меди. Это один из немногих металлов, не оказывающих токсичного воздействия на природу и человека. Области применения цинка разнообразны: автомобильная, строительная, фармацевтическая, химическая, пищевая и другие отрасли промышленности. Но самым крупным потребителем цинка является сталелитейная промышленность, которая использует металл для производства сталей с покрытием. Существенная часть цинка идет на производство латуней, сплавов на основе цинка, различных полуфабрикатов и композитных соединений. Среди конечных потребителей следует выделить строительную индустрию, автомобильную промышленность, машиностроение, производство товаров народного потребления.
Не менее важное значение для промышленности имеют малые тяжелые металлы: мышьяк, сурьма, ртуть, висмут, кадмий, кобальт.
Ртуть входит в состав некоторых лекарств, употребляется в горном деле («гремучая ртуть» в детонаторах), в электротехнике, в химической промышленности.
К легирующим относят такие металлы как молибден, ванадий, вольфрам, кремний. Эти металлы применяют для легирования сталей и других сплавов, а также в электроламповой, радиотехнической и электровакуумной промышленности. Легирование – это введение в состав металлических сплавов элементов для придания сплавам определённых физических, химических или механических свойств. Вольфрам является одним из наиболее тяжелых и самым тугоплавким металлом. В чистом виде представляет собой металл серебристо-белого цвета, похожий на платину, при температуре около 1 600°С хорошо поддается ковке и может быть вытянут в тонкую нить. Молибден используется главным образом в производстве сталей (до 80 %). Он повышает прокаливаемость стали, понижает отпускную хрупкость и повышает сопротивление ползучести. Кроме того, молибден применяется в химической промышленности в качестве катализатора, а также при производстве смазочных материалов. Чистый металлический молибден используется в небольших количествах в электровакуумной технике и электроламповом производстве.
К благородным относят золото, серебро, платина. Они встречаются в природе в самородном виде. Эти металлы имеют красивый внешний вид и не подвержены атмосферным влияниям.
К редким металлам обычно относят 36 химических элементов, которые нашли широкое применение в промышленности только во второй половине XX в. Редкие металлы принято делить на четыре группы: легкие (литий, рубидий, стронций, бериллий, цезий), рассеянные (галлий, индий, таллий, селен, теллур, рений), тугоплавкие (цирконий, тантал, ниобий, рений, калифорний, ванадий), редкоземельные (лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, европий и др.)
К полупроводниковым материалам относят кремний и германий, полупроводниковые структуры, интерметаллические соединения (химические соединения металла с металлом).
Потребление алюминиевого проката внутри страны остается достаточно низким. При этом Россия — один из крупнейших производителей первичного металла — ввозит изделия из алюминия. Аналогичная ситуация с прокатом тяжелых цветных металлов. Производство бронзы, латуни и медного проката остается на низком уровне, обеспечивающем спрос только отечественных потребителей.
Кроме описанных уже видов продукции предприятия цветной металлургии производят твердые сплавы — металлические материалы с высокой твердостью, прочностью, режущими и другими свойствами. Они применяются при изготовлении режущего, штампового и измерительного инструмента.
Широко используется в современной промышленности и такой вид продукции, как жаропрочные материалы, которые способны сопротивляться ползучести и разрушению при высоких температурах. Они производятся на основе железа, никеля, кобальта, титана, молибдена, ниобия, бериллия. Эти сплавы применяются для изготовления рабочих и направляющих лопаток паровых и газовых турбин, паровых труб, дисков турбин и других деталей двигателей, для обшивки и наружных деталей. сверхзвуковых летательных аппаратов.
Углеродные материалы (электроды, электродная масса, углеграфитовые изделия) тоже являются продукцией цветной металлургии. Эта продукция используется алюминиевыми заводами.
Наряду с профильными видами продукции, на предприятиях цветной металлургии производятся химические продукты (серная кислота, элементарная сера, медный и цинковый купорос, сода кальцинированная, поташ, хлор, кислород, аргон и др.), минеральные удобрения, строительные материалы, тепловая и электрическая энергия и некоторая другая продукция. Таким образом, цветная металлургия производит продукцию, которая используется практически всеми отраслями промышленности.
5. Основные технико-экономические показатели, характеризующие добычу цветных металлов
Себестоимость — совокупность материальных и трудовых затрат предприятия в денежном выражении, необходимых для изготовления и реализации. Планирование и учет себестоимости ведется по экономическим элементам. Затраты по экономическим элементам делят на:
1. материальные затраты;
2. расходы на оплату труда;
3. расходы на социальные нужды;
4. затраты на амортизацию (это процесс накопления денежных средств
для возмещения выбывших основных фондов на протяжении всего намечаемого срока функционирования основных фондов). При линейном способе погашения стоимости объекта производится равными ежегодными частями в течение всего срока эксплуатации.
Амортизационные отчисления:
где Ф – балансовая стоимость основных фондов;
Н – норма амортизации.
5. прочие затраты. Данная группировка позволяет определить характер производства. Производство может оказаться материалоемким, фондоемким и т.д.
Цветная металлургия является наиболее материалоемкой отраслью промышленности. Материалоемкость показывает сколько рублей материальных затрат приходится на рубль продукции:
К показателям, отражающим эффективность использования основных фондов, относятся фондоотдача и фондоемкость.
;
Где: ОФ – основные фонды в стоимостном измерении;
Vпр – объем производствав целом по предприятию в стоимостном измерении. Фондоотдача может рассчитываться как по первоначальной стоимости, так и по остаточной. Обратным показателем эффективности использования основных фондов является фондоемкость продукции:
Фондоемкость является основным фактором, определяющим уровень фондоотдачи. Если фондоотдача и фондоемкость рассчитываются в стоимостных показателях, то для сравнения их за разные периоды времени, нужно исчислить их в сопоставимых ценах. Рост фондоотдачи сокращает потребность производства в основных фондах и позволяет повысить объемы производства.
Цветная металлургия характеризуется так же высокой фондоемкостью.
Техническая вооруженность:
.
Техническая вооруженность труда еще не гарантирует его высокую производительность, а является предпосылкой.
Производственная мощность – максимальный объем производства продукции, который может быть достигнут при использовании полной загрузки и максимальной эффективности использования всех имеющихся у предприятия ресурсов. Но реальные объемы производства всегда меньше производственной мощности из-за неполного использования. Достижение производственной мощности обеспечит наиболее экономичный режим работы предприятия. Во многом это достигается определенной полнотой использования средств производства как по времени, так и по мощности. Производственная мощность:
где Пчас – часовая производительность оборудования;
продолжение
--PAGE_BREAK--