Какие руды цветных металлов добывают. Размещение и экономическая оценка месторождений руд цветных металлов. Месторождения нерудных полезных ископаемых

Роль и значение цветной металлургии и краткая характеристика мировых запасов руд цветных металлов.

Цветная металлургия является одной из ведущих отраслей тяжелой промышленности в народном хозяйстве страны. По выпуску продукции цветная металлургия занимает одно из первых мест в мире. В народном хозяйстве во все возрастающих объемах используется алюминий, медь, цинк, никель, свинец, молибден, вольфрам, ртуть, сурьма, кобальт, кадмий, ниобий, титан, магний, золото, серебро, платина, палладий и другие цветные, редкие и благородные металлы.

Наряду с другими сырьевыми отраслями цветная металлургия составляет основу индустриальной мощи нашей страны, а ее продукция способствует научно-техническому прогрессу практически во всех отраслях народного хозяйства.

В годы Советской власти были расширены ранее работавшие рудники, металлургические заводы, а также заводы по обработке цветных металлов. В 1931 г. вошел в строй Красноуральский медеплавильный завод, в 1932 г. - первенец алюминиевой промышленности СССР - Волховский алюминиевый завод, в 1933 г. - первенец никелевой промышленности Уфалейский никелевый завод, в 1934 г. - Чикментский свинцовый, в 1935 г. - Челябинский цинковый и многие другие предприятия. В 1939 г. вступил в строй действующий Уральский алюминиевый завод; начали работать Магнитогорский медносерный завод. В 1938 г. выдал первую медь Балхашский горнометаллургический комбинат.

К 1940 г. отечественная цветная металлургия вышла на одно из ведущих мест в мире как по объему производства, так и по техническому уровню. Отечественная металлургия полностью отказалась от ввоза алюминия, цинка, частично меди.

На Крайнем Севере был построен Норильский горнодобывающий комбинат, в Сибири - Новокузнецкий, а на Урале - Богословский алюминиевые заводы.

За годы послевоенных пятилеток цветная металлургия развивалась ускоренными темпами. Были построены комбинаты “Североникель”, Балхашский, Зырянский, Усть-Каменогорский, Алтын-Топканский, Сумгаитский и Канакерский алюминиевые заводы и многие другие.

К концу 1970 г. введены в действие крупные предприятия с использованием современной технологии, в том числе Надеждинский металлургический завод в Норильске, Николаевский глиноземный завод, ряд горно-обогатительных комбинатов по добыче медных, свинцово-цинковых и вольфрамовых руд в Казахстане и на Дальнем Востоке. Вошел в строй крупный медно-молибденовый комбинат “Эрденет” в Монгольской Народной Республике - совместное советско-монгольское предприятие. Осуществлены крупные мероприятия по внедрению новых технологических процессов, высокопроизводительного оборудования.

Производство цветных металлов постоянно возрастает. Наращивается производство цинка, свинца, титана, меди, никеля, кобальта, драгоценных металлов и других легирующих элементов. Опережающими темпами развивалось производство цветных металлов в 90-е годы XX столетия.

Основная продукция цветной металлургии Болгарии - медь, свинец, цинк.

Венгрия имеет большие запасы высококачественных бокситов (второе место после Франции). Основной продукцией цветной металлургии Венгрии являются глинозем и алюминий. Она не только удовлетворяет свои потребности в алюминии, но экспортирует бокситы, глинозем и алюминий.

В бывшей ГДР разрабатывались месторождения медных руд. Имеются небольшие месторождения оловянных руд. Основной продукцией цветной металлургии Германии являются алюминий и медь. В Германии производство вторичной меди почти в 1,5 раза больше, чем из руд.

Основной продукцией Польши в области цветной металлургии является медь, цинк, свинец, алюминий.

Румыния располагает значительными запасами медных и свинцово-цинковых руд. В республике развита выплавка меди, свинца, а также редких металлов.

Чехия и Словакия располагают небольшими месторождениями свинцово-цинковых, медных, олово-вольфрамовых и золотосодержащих руд. Продукция потребляется, в основном, внутри страны, однако потребности в ней удовлетворяются не полностью.

Югославия имеет значительные запасы медных, свинцово-цинковых, сурьмяных, ртутных, молибденовых руд и бокситов.

Республика Куба располагает большими запасами сравнительно богатых никелькобальтовых руд (одно из первых мест в мире).

Основные запасы алюминиевого сырья - бокситов сосредоточены в недрах Австралии, Гвинеи, Ямайки, Суринама. Австралия является самым крупным поставщиком бокситов: на ее долю приходится 36 % мировой добычи и 79 % добычи в развитых странах. По запасам медных руд первые места занимают США, Чили, Замбия, Заир, Канада. К числу новых перспективных поставщиков медного сырья относится Мексика.

Запасы свинцовых руд сосредоточены в США, Канаде, Австралии, Мексике, Перу, Марокко и других странах, а запасы цинковых руд - в Канаде, Австралии, США, Перу, Японии, Мексике. Наиболее крупными запасами никелевых руд располагают Канада, Новая Каледония, Австралия. Значительные запасы вольфрамовых руд имеются в США, Южной Корее, Бразилии. Главным районом сосредоточения запасов и добычи кобальта является “медный пояс” Заира и Замбии.

Основные запасы золота в недрах находятся в ЮАР. В значительных размерах запасы серебра имеются в США, Мексике, Канаде. Наибольшая часть запасов и добычи урана приходится на США, Канаду, ЮАР и Австралию. Основными районами сосредоточения запасов и добычи ванадия являются месторождения, расположенные в ЮАР и западной Австралии.

Самым крупным потребителем цветных металлов среди развитых стран остаются США, с 1970 годов на второе место по использованию алюминия, меди, олова и цинка вышла Япония. Это связано с бурным процессом индустриализации Японии в 60-е годы XX-го столетия. США использует алюминия 40 % от общего использования в мире, свинца 36 %, меди, цинка и олова - по 26 %.

Нехватка первичного сырья компенсируется переработкой соответствующего лома.

В перспективе важное значение может приобрести добыча полезных ископаемых со дна океана. В США разработана технология использования океанских конкреций, содержащих марганец, никель, медь и кобальт.

К основным цветным металлам относятся – медь, цинк, алюминий, титан, магний, олово, свинец, никель. Добыча цветных металлов обусловлена широким использованием этих элементов в различных отраслях деятельности человека. Сегодняшнюю жизнь невозможно представить без алюминия широко использующегося в авиастроении, меди – главного элемента для производства электрических кабелей, цинка – использующегося в качестве коррозионностойкого слоя в производстве стали, свинца – пластины из которого используются для защиты от проникающего излучения, а химические соединения применяются для производства мощных взрывчатых веществ (нитрат свинца) и детонаторов (азид свинца). Это лишь малая часть отраслей существование которых требует добычи цветных металлов и их обработки. Поэтому цветная металлургическая промышленность так широко развита сегодня в мире.

Рассмотрим месторождения самых распространенных в промышленности цветных металлов:

1) Медь. Медные руды, отличаются очень малым содержанием меди в руде (от 0.3 до 3%), обычно залегают вместе с цинком, свинцом, реже – золотом, серебром. К основным медным месторождениям России относятся:

Дегтярское, Красноуральское, Кировоградское, Ревдинское – расположены в свердловской области (Урал); Удоканское месторождение – в Челябинской области; Урупское и Худесскре месторождения – на Северном Кавказе (Ставропольский край). Из них наибольшее содержание меди приходится на Удоканское месторождение (14 млн. т).

Крупнейшим медным месторождением в мире, является месторождение Чукикамата (26 млн т) и Эскондида (23.6 млн т), расположенные в Чили. Интересно, что месторождение Чукикамата начали обрабатывать более 100 лет назад. Так же крупными месторождениями считаются: Грасерг (27.1 млн т) в Индонезии, Кольяуаси (17 млн т) в Чили, Антамина в Перу, Салобу и Сосегу в Бразилии, Нурказган в Казахстане и др.

2) Цинк. В отличии от меди, которая была основным из первых металлов освоенных человеком (Медный век), в природе, как самородный металл не встречается. Цинк добывают из полиметаллических руд, содержащих 1-4% Zn в виде сульфида. То есть классификация цинковых месторождений как таковых, по сути, бессмысленна – так как цинк извлекается из руды, как вторичный продукт, следовательно может быть отнесет ко всем выше перечисленным месторождениям.

3) Свинец. Свинец так же не подлежит классификации по отдельным месторождениям. Так как извлекается, как и цинк в качестве вторичного продукта из полиметаллических руд. Особого внимания заслуживают свинцово-цинковые руды, для которых характерно большее содержание свинца и цинка, однако, эти руды так же содержат в себе медь, серебро, золото, висмут и др.

4) Алюминий. Al – высокоактивный химический элемент, поэтому нахождение его в природе в чистом виде исключено. Боксит – является основным промышленным сырьем для алюминиевой промышленности, его запасы распределены очень неравномерно и ограничены. В мире существует семь бокситоносных районов:

Западная и Центральная Африка (основные залежи в Гвинее);

Южная Америка: Бразилия, Венесуэла, Суринам, Гайана;

Карибский регион: Ямайка;

Океания и юг Азии: Австралия, Индия;

Средиземноморье: Греция и Турция;

Урал (Россия);

По данным геологической службы США мировые ресурсы бокситов оцениваются в 55-76 млрд. т, которые распределяются между отдельными регионами следующим образом: Африка – 32%, Южная Америка и страны Карибского бассейна – 21%, Азия – 18%, прочие регионы – 6%.

5) Никель. Обычно разрабатываются месторождения сульфидных и силикатных никелевых руд, содержащих 1-2% Ni. По своим спецификациям никелевые месторождения подразделяются:

Медно-никелевые сульфидные месторождения: Норильское (в т. ч. Талнахское и Октябрьское), Мончегорское, Каула и др.

Никелевые силикатные и кобальт-никелевые силикатные, приемущественно пластообразные месторождения Южного Урала и Побужья, а так же месторожденья Кубы, Индонезии, Новой Каледонии и Австралии.

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирская академия государственной службы»

Институт переподготовки специалистов

Курсовая работа

по дисциплине «Экономика Сибири»

Тема: Цветные металлы

(минерально-сырьевой потенциал и его освоение в Сибири)

Студент: Позднякова Л.И.

Преподаватель:,

Новосибирск 2007г

Введение

Руды легких цветных металлов

Руды тяжелых цветных металлов

Руды малых металлов

Руды редких металлов

Заключение

Введение

Цветная металлургия Западной Сибири по удельному весу с черной металлургией составляет лишь 5%. А ее доля в России по производству продукции составляет 4,9%. В последние десятилетие развитие цветной металлургии, а в частности Западносибирской алюминиевой промышленности было связано со строительством мощных гидроэлектростанций на реках Сибири.

В основном вся цветная металлургия базируется на привозном сырье аппатитов и оловянного концентрата из горно-обогатительных комбинатов Дальнего Востока и Восточной Сибири. Разработка местных руд осложнена серьезными проблемами. Во-первых, здешняя руда имеет сложный состав. Разработать технологию для ее использования не просто. Во-вторых, экологическая уязвимость района очень высока.

Алюминиевую промышленность можно назвать единственной индустриальной отраслью, которая выстояла в годы разрушительной и крутой экономической ломки, практически не снизила объемы производства и не только живет, дышит, но и развивается. Это кажется тем более удивительным, что оборонка, потреблявшая львиную долю крылатого металла, резко снизила заказы в связи с крупномасштабными сокращениями производства военной техники, да и многие другие партнеры, не имея денег, не получая поставки с алюминиевых заводов. Казалось, что крах отрасли был неизбежен. Но в жизни все оказалось иначе сегодня по выпуску алюминия Россия по-прежнему прочно удерживает лидирующие позиции в мире, занимая второе место после США.

На предприятиях цветной металлургии Новосибирской области увеличили производство в июне на 66,2%, с начала года на 23,6% по сравнению с соответствующим периодом 1995 года. За полугодие выпуск металлического молибдена увеличился в 1,3 раза, олова в 1,5 раза, добыча золота 1,7 раза. В основном вся цветная металлургия базируется на привозном сырье аппатитов и оловянного концентрата из горно-обогатительных комбинатов Дальнего Востока и Восточной Сибири. Разработка местных руд осложнена серьезными проблемами. Во-первых, здешняя руда имеет сложный состав. Разработать технологию для ее использования не просто. Во-вторых, экологическая уязвимость района очень высока.

РУДЫ ЛЕГКИХ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Цветные металлы делятся на две основные группы: легкие (алюминий, магний, титан) и тяжелые (медь, цинк, свинец, никель, кобальт). Среди легких цветных металлов по объемам производства и потребления резко преобладает алюминий.

Алюминий. Исходным сырьем для производства металлического алюминия служит глинозем, который получают путем переработки таких полезных ископаемых, как бокситы и нефелиновые руды.

Прогнозные ресурсы бокситов России составляют 290 млн.т (1.5% мировых). Сосредоточены они преимущественно на территории Белгородской (40 %) и Свердловской (34 %) областей, а также Республики Коми (16 %).

По запасам бокситов Россия, значительно уступая лидирующим в этом отношении странам - Гвинее, Бразилии и Австралии занимает сейчас 9-е место в мире. Размеще­ны отечественные запасы бокситов преимущественно на территории Республики Коми (29 %), Свердловской (27%) и Архангельской (23 %) областей.

Качество российских бокситов в основном невысокое. Их кремневый модуль, не превышает 20, поэтому они требуют значительно больших затрат энергии для переработки в глинозем. Только 48 % запасов бокситов в России могут эксплуатироваться рентабельно.

Балансовые запасы бокситов в России учитываются по месторождениям. В семи наиболее важных из них заключено около 70 % запасов, а шесть из этих месторождений обеспечивают свыше 90 % всей отечественной добычи бокситов.

Наиболее качественные из российских бокситов (кремневый модуль 10-20) находятся в Северо-Уральском районе (СУБР) в Свердловской области (месторождение Кальинское, Новокальинское, Красная Шапочка и Черемуховское).

Бокситы Вежаю-Ворыквинского месторождения на Среднем Тимане (Республика Коми) имеют гораздо более низкий модуль (около 6). Однако данное месторождение эксплуатируется открытым способом, обладает значительными запасами, и потому рентабельность добычи бокситов здесь является самой высокой в России.

Обеспеченность добывающих предприятий разведанными запасами в целом по России превышает 140 лет. Вместе с тем для конкретных рудников она заметно ниже. Так, например обеспеченность Северо-Уральского рудника - 55 лет. Средне - Тиманского -50.

Россия является единственной страной в мире, где для производства глинозема используется такое низкокачественное сырье, как нефелиновые руды и концентраты.

Разведанные запасы нефелиновых руд составляют 4,6 млрд т. Активная часть этих запасов, учтенная в семи эксплуатируемых месторождениях Мурманской и Кемеровской областях, равна 2,4 млрд т.

Более 80 % запасов нефелиновых руд находятся в месторождениях Хибинской группы в Мурманской области. Нефелин получается здесь как попутный компонент при обогащении аппатитовых руд.

Объем добычи нефелиновых руд на Кия-Шалтырском месторождении составил в 2001 году около 3,7 млн т, на месторождениях Хибинской группы - 1,0 млн т.

По выпуску глинозема (в 2001 году - 3,0 млн т) Россия за­нимает шестое место в мире. Весь он производится из отечест­венного сырья: 60 % - из бокситов на трех заводах в Свердлов­ской и Ленинградской областях, 40 % - из нефелинового кон­центрата на двух заводах в Красноярском крае и в Ленинград­ской области.

Потребности российских алюминиевых заводов в глиноземе за счет отечественного сырья покрываются лишь на 45 %. Ос­тальное его количество импортируется из Украины, Казахстана и стран дальнего зарубежья.

Несмотря на острый дефицит сырья, обусловленный отсутст­вием в России крупных месторождений высококачественных бокситов, отечественная алюминиевая промышленность успеш­но вышла из кризиса и стала на мировом рынке одним из лиде­ров. По производству первичного алюминия (в 2001 году - 3,3 млн т) Россия занимает второе место в мире. Выпускается он на 11 заводах, причем большая его часть (83 %) - в Сибирском федеральном округе, где расположены 5 заводов и где имеются дешевые источники электроэнергии (главной составляющей за­трат при производстве металлического алюминия).

Титан. Россия обладает крупными запасами титано­вых руд. Они сосредоточены на 19 месторождениях, из них 7 россыпных. Рентабельными в современных условиях оказы­ваются лишь 68 % разведанных запасов. Основная масса актив­ных запасов титана заключена в Медведевеком коренном место­рождении (Челябинская область) и нескольких россыпных место­рождениях: Центральном (Тамбовская область), Лукояновском (Нижегородская область), Яреском (Республика Коми), Тарском (Омская область) и Ордынском (Новосибирская область). Все россыпные месторождения являются комплексными и помимо титана содержат промышленное количество циркония.

Ордынское и Тарское месторождения в Сибирском регионе, представленные горизонтальным пластом рудных песков, имею­щим мощность около 4 м и залегающим на глубине 60 м (Тарское) и 140 м (Ордынское), обладают огромными запасами и еще большими перспективами по их приросту. Например, лишь на небольшом (5,9 км) разведанном участке Ордынской россыпи прирост запасов двуокиси титана на 1 января 2000 года составил 412,8 тыс. т, двуокиси циркония - 102,6 тыс. т. Главная труд­ность их освоения заключается в отсутствии проверенной техно­логии добычи рудных песков с глубины 60-140 м. Использован­ный здесь в опытном порядке гидроскважинный метод добычи пока не встретил единодушного одобрения специалистов.

РУДЫ ТЯЖЕЛЫХ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Медь . Прогнозные ресурсы меди России оценива­ются в 66,5 млн т. Большая их часть находится в Уральском (32,5 %), Сибирском (21,1 %), Приволжском (17 %) и Дальнево­сточном (16,4 %) федеральных округах.

По запасам меди (около 9 % мировых) Россия занимает третье место в мире после Чили и США. Примерно 65 % разве­данных и 85 % предварительно оцененных запасов сосредоточе­ны в Сибирском федеральном округе. По структуре запасов ме­ди Россия отличается от ведущих стран. Если там основным ти­пом месторождений служит медно-порфировый, то в России - сульфидный медно-никелевый, медно-колчеданный и тип меди­стых песчаников.

Запасы меди учитываются в России по 124 месторождениям, но более 80 % этих запасов сконцентрированы всего лишь на 12 из них. Важнейшими являются сульфидные медно-никелевые ме­сторождения Октябрьское, Талнах и Норильск-1 в Таймырском АО. На их долю приходится свыше 40 % отечественных запасов меди категорий А + В + d и свыше 60 % - категории С 2 .

Еще одним весьма крупным месторождением меди в России яв­ляется Удоканское (Читинская область). Оно принадлежит к типу медистых песчаников и заключает в себе 22,3 % всех запасов меди категорий А + В + С\ и 33,2 % - категории С 2 при среднем содер­жании меди 1,56 %. Данное месторождение находится пока в не­распределенном фонде недр. Его освоение сдерживается отсутст­вием транспортных путей (строительство железнодорожной ветки к нему должно было быть завершено в 2003 году).

Среди месторождений медно-колчеданного типа, которые распространены главным образом на Южном и Среднем Урале, наиболее значительным является Гайское (Оренбургская об­ласть). Оно существенно меньше норильских, тем не менее на его долю приходится 8 % разведанных запасов меди России.

Для удовлетворения потребностей в цветных металлах необходима, с одной стороны, развитая металлургическая промышленность, способная осуществлять производство цветных металлов в необходимом ассортименте и с требуемым качеством. С другой стороны, необходима сырьевая база, обеспечивающая металлургическую промышленность соответствующим сырьём и энергоносителями. Основным сырьём для получения цветных металлов являются руды.

Руда – минеральное образование с содержанием металлов или полезных минералов, обеспечивающая техническую возможность и экономическую целесообразность их извлечение. Минералы, содержащие извлекаемые (полезные) металлы называют рудными, остальные – пустая порода. Обычно руду называют по получаемому из неё основному металлу, например, медная, железная и т.д. Однако простых руд, содержащих только одно полезное ископаемое, в природе почти не существует.

Рудное месторождение, как правило, состоит из нескольких полезных минералов, в свою очередь, содержащих 2÷5, а иногда более 10 ценных элементов. В зависимости от химического состава рудных минералов руды называют самородными, сульфидными, окисленными. Под окисленными рудами подразумевают не только оксиды, но и кислородосодержащие минералы, например, силикаты, карбонаты, нитраты. По содержанию металлов руды делят на богатые, бедные и забалансовые (непромышленные).

Руды различают по принципу образования в земной коре — генезису: магматические, пегматические, гидротермальные и т.д.; по физическим характеристикам — форме рудных тел, крупности, текстуре; структурным особенностям и другим признакам. Минимальное содержание металла в добываемой руде не остается постоянным, а зависит от уровня развития техники в данной отрасли металлургии и потребности в данном металле. Так, до недавнего времени считалось, что минимальное содержание меди в руде должно быть выше 1%. Однако с развитием методов обогащения и потребностей этот минимум в настоящее время снижен до 0,5÷0,8 %.

По химическому составу руды подразделяют на следующие виды:

1. Самородные — основной металл присутствует в свободном состоянии;
2. Окисленные — основной металл находится в виде соединения с кислородом, карбоната, гидрата и др.
3. Сульфидные — основной металл находится в виде сульфидного соединения.

К типичным представителям руд первой группы (самородных) относятся золотосодержащие.

• россыпные — золото встречается в свободном виде среди обломков рыхлых отложений (песков) являющихся результатом разрушения первичных горных пород;
• коренные — золото находятся в свободном или связанном состоянии в твёрдых кристаллических породах, таких как кварц, гранит, порфир и др.

Из окисленных руд после процессов обогащения и металлургических переделов получают: никель, алюминий, титан, вольфрам, уран, ниобий, тантал и др.

Человек использует так или иначе все минералы и породы Земли. Черные и цветные металлы , как полезные ископаемые входят в состав земной коры в виде руды .

По данным ученого А. Виноградова в залежах земной коры преобладают следующие элементы (содержание их дано в процентах): магний (2,2), калий (2,5), натрий (2,8), кальций (3,7), железо (5,5), алюминий (8,5), кремний (27), кислород (48). Эти элементы входят в состав силикатов и алюмосиликатов, слагающих земную кору.

Железо

Железо – распространенный элемент. Его количество в земной коре исчисляется несколькими процентами, однако добывается железо из богатых руд с содержанием не менее 25 процентов металла.

Железные руды

Типы месторождений железа самые разнообразные. Наибольшее значение имеют так называемые железистые кварциты – тонкополосчатые породы, в которых черные полосы – железные минералы магнетит – магнитный железняк и меньше гематит – красный железняк – переслаиваются лентами светлого кварца . Такие месторождения заключают много миллиардов тонн железных руд и известны главным образом в древнейших толщах возрастом два и более миллиарда лет! Они развиты в древних кристаллических щитах и платформах. Широко распространены они в Северной и Южной Америке , на западе Австралии , в Африке , в Индии . Запасы железных руд этого типа практически безграничны – более 30 триллионов тонн, поистине астрономическая цифра! Предполагается, что железистые кварциты образовались при действии железобактерий в древних бассейнах за счет железа, поступавшего в растворах с окрестных возвышенностей, а может быть, и в горячих глубинных растворах.

Отложение осадочных железных руд происходит в озерах, морях – современных «природных лабораториях». В последние годы открыты выделения железных конкреций (желваков) на дне океанов. Они заключают огромные запасы не только железа, но и сопутствующих ему марганца , никеля и других элементов.

К типам месторождений железа относятся и, так называемые, контактовые или скарновые месторождения , которые располагаются на границе гранитных пород и известняков и образованы за счет растворов, приносившихся из магматического тела. Залежи этого типа сложены богатыми рудами.

Кажется, немногочисленны железные минералы. Главные из них: магнетит, гематит , а также различные разновидности бурых железняков, сидерита (карбонат железа). Эти минералы дают большое разнообразие типов месторождений.

Марганец

С железом сходен по условиям образования и по техническому применению марганец .

Осадочные руды

Он обычно сопутствует железу в осадочных рудах и древних метаморфических месторождениях . Он, как и железо, основа черной металлургии , применяется для производства качественных сталей.

Хром

К черным металлам принадлежит и хром . Главный его минерал – хромит – образует черные сплошные массы и вкрапления кристаллов в ультраосновных породах .

Хромитовые месторождения

Хромитовые месторождения , как и заключающие их массивы ультраосновных пород, встречаются в зонах глубинных разломов. Рудоносная магма поступала из подкоровых глубин, из мантии. Месторождения хромитов известны в Юго-Западной Африке , на Филиппинах , на Кубе , на Урале .

Применяется хром в металлургическом производстве для придания стали особенной твердости , в хромировании поверхностей металлов и в производстве красок, он придает соединениям зеленую окраску.

К этой же технической группе принадлежит титан . Он добывается из основных магматических пород в виде ильменита и из россыпей, наземных и очень широко распространенных на морских пляжах и шельфах (Бразилия, Австралия, Индия ), где источником его служат титаномагнетит, ильменит и рутил.

Титан применяется при производстве особых сортов стали . Это термоустойчивый, легкий металл .

Важен также и ванадий – частый спутник титана в месторождениях и в россыпях, используемый для изготовления особо прочных сортов сталей , применяемых в производстве брони и снарядов, в автомобилестроении, в атомной энергетике. Здесь все большую роль приобретают новые комбинации элементов в сплавах. Например, сплав ванадия с титаном, ниобием, вольфрамом, цирконием, алюминием применяется в производстве ракет и в атомной технике. А композиционные новые материалы тоже готовят из минерального сырья.

Никель и кобальт

Никель и кобальт , тоже элементы семейства железа, встречаются чаще в основных и ультраосновных породах, особенно никель.

Никелевые руды

Он образует крупные месторождения в Юго-Западной Африке , на Кольском полуострове и в районе Норильска . Это – магматические месторождения. Сульфиды никеля кристаллизовались из магматического расплава, поступавшего из мантии или из горячих водных растворов. Особый тип представляют остаточные месторождения никеля, образующиеся в результате выветривания никеленосных основных пород, например базальтов , габброидов . При этом возникают окисленные минералы никеля в виде рыхлых зеленоватых масс. Эти же остаточные никелевые руды обогащены железом, что позволяет их использовать для изготовления железоникелевых сплавов. Такие месторождения встречаются на Урале , но особенно широко распространены они в тропической зоне – на островах Индонезии , на Филиппинах , где интенсивно происходит окисление пород на поверхности.

Цветные металлы

Важное значение для промышленности имеют цветные металлы . Многие из них геохимически относят к группе халькофильных, родственных меди (халькос – медь): медь, свинец, цинк, молибден, висмут . В природе эти металлы образуют соединения с серой , сульфиды .

Отлагались минералы цветных металлов большей частью из горячих водных растворов; главными из них являются для меди халькопирит – золотистый минерал, борнит – лиловатый минерал, постоянный спутник халькопирита, а также черный сажистый халькозин , который встречается в верхней части многих медных месторождений.

Медные руды

Месторождения меди весьма разнообразны. В последние годы очень большое значение приобрели бедные вкрапленные руды так называемого порфирового типа, которые залегают часто в вулканических жерлах. Они были образованы из горячих растворов, поступавших из глубоких магматических очагов. Запасы таких руд огромны, особенно в Южной и Северной Америке .

Большое значение имеют также пластовые залежи медных руд , образованные при вулканических извержениях на дне морей. Это так называемый колчеданный тип, в котором медный колчедан – халькопирит – встречается совместно с железным колчеданом – пиритом . Эти месторождения долгое время служили главным источником руд на Урале.

Наконец, велика роль так называемых медистых песчаников , содержащих минералы меди. К этому типу относятся месторождения в Читинской области , а за рубежом крупнейшие месторождения Катанги в Африке .

Свинец и цинк

Свои особенности имеют месторождения свинца и цинка , этих неразрывно связанных между собой металлов. Главным минералом свинца является свинцовый блеск, или галенит , минерал серебристо-белого цвета в кристаллах кубической формы.

Свинцовые руды

Из свинцовых концентратов извлекают серебро, висмут, сурьма . Последние образуют в свинцовом блеске лишь незначительную примесь, однако при огромном масштабе выплавки свинцовых руд они составляют очень важную добавку к добыче этих ценных элементов из их собственных минералов.

Главный минерал цинка – сфалерит (цинковая обманка). Обманкой его называют потому, что он имеет скорее алмазный блеск, а не металлический, как у руды. Цвет у него различный: от коричневого до черного и кремового. Эти два минерала, галенит и сфалерит, как было сказано, постоянно встречаются совместно.

Цинковые концентраты

Из цинковых концентратов добывают германий, индий, кадмий и галлий . Они образуют очень незначительную примесь в цинковых обманках, где в кристаллической решетке замещают атомы цинка, становясь на их место. И, несмотря на ничтожное содержание, именно извлечение этих малых примесей из цинковых обманок является главным источником их получения.

Они имеют большую ценность! Например, кадмий применяется при производстве ядерных реакторов, аккумуляторов, низкоплавких сплавов. Галлий благодаря его низкоплавкости (температура плавления всего 30 градусов Цельсия) используется как заменитель ртути в термометрах. Кадмий с оловом и висмутом дает сплав Вуда с температурой плавления 70 градусов. Индий, добавленный к серебру, придает последнему большой блеск, а в сплаве с медью защищает корпуса судов от коррозии в морской воде. Германий употребляется при производстве полупроводников.

Сульфидная руда

Часто вместе со свинцом и цинком в рудах встречаются серебро, висмут, мышьяк, медь , поэтому свинцово-цинковые месторождения называют полиметаллическими. Эти месторождения образуются из горячих водных растворов и особенно часто встречаются в виде залежей и жил среди известняков , которые замещены сульфидной рудой .

Олово и вольфрам

Олово и вольфрам относятся к более редким металлам и представляют особую группу (в практике их теперь относят к группе «цветных»). Применение цветных металлов очень широко: в машиностроении, других областях техники, в военном деле.

Представим на минуту, что истощились ресурсы такого металла, как олово, сразу бы встала вся жизнь: ведь сплавы олова идут на подшипники, необходимые в любом механизме, без сплавов олова нельзя было бы производить автомобили, электровозы, станки, упало бы производство консервов (олово – металл консервных банок). Казалось бы, такой малозаметный металл, как олово, является крайне необходимым звеном всей техники.

Минералы редких металлов

Эти металлы встречаются в виде кислородных соединений: олово – в окисле, касситерите , или оловянном камне, вольфрам – в солях вольфрамовой кислоты: вольфрамите и шеелите . Минералы этих элементов часто находят в кварцевых жилах среди гранитов или вблизи них. Блестящие черные или коричневые кристаллы вольфрамита резко выделяются на фоне белого кварца. Иногда они встречаются и в других типах месторождений: шеелит на контактах гранитов с известняками в скарнах, касситерит – в сульфидных жилах.

Кислородные соединения образуют многие так называемые редкие металлы : литий, рубидий, цезий, бериллий, необий, тантал – они часто встречаются в пегматитовых жилах. Особенно богаты ими древние докембрийские пегматиты (Африка, Бразилия, Канада ).

Важное значение приобретают в настоящее время легкие металлы – алюминий и его еще более легкие собратья – магний и бериллий . Эти металлы – конкуренты всесильного железа, призванные во многих областях его заменить. Эти металлы и их сплавы широко используются в технике, особенно в самолетостроении, ракетостроении, в производстве буровых труб – всюду, где нужен легкий металл.

Сырье для алюминия – бокситы

Алюминий, как известно, очень широко распространен в земной коре, и его в будущем можно будет получать из любых алюмосиликатных горных пород, богатых этим элементом. Пока же традиционным сырьем для алюминия являются бокситы . Они состоят из водных соединений глинозема, образующихся как осадочным путем при отложении в морских бассейнах, так и при выветривании алюмосиликатных горных пород.

В последнее время разработан метод получения алюминия из древних кристаллических сланцев , образованных при метаморфизме глинистых отложений, а также из щелочных магматических пород . Таким образом, проблема источников получения алюминия никогда не встанет перед человеком: этого металла с избытком хватит для всех последующих поколений. Дело только за технологией его извлечения и электроэнергией для создания мощных энергоемких производств.

Иное дело бериллий . Это относительно редкий металл. Он входит в состав берилла и других минералов, которые встречаются в высокотемпературных месторождениях, в пегматитах, а также в жилах, образующихся из горячих водных растворов. Этот ценный металл применяется в специальных сплавах для изготовления рентгеновских трубок.

Возрастает комплексное использование полезных ископаемых. Например, из угля извлекаются редкие элементы, главным образом крайне ценный германий .

Такой элемент, как селен , не часто встречается в самостоятельных минералах, но присутствует в пирите