ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.11.2019
Просмотров: 2951
Скачиваний: 5
1. Третий и четвёртый технологический уклады в Украине не исчерпали своего потенциала развития: и способны успешно развиваться;
2. Уклады мало увязаны между собой технологически, и поэтому практически не оказывают влияние друг на друга;
3. Наиболее современный пятый технологический уклад имеет ограниченный рынок внутри страны, он был рожден и развивался при поддержке государства и в ее отсутствие стал разрушаться;
4. Продукция пятого технологического уклада на рынке Украины представлена преимущественно импортом.
Модернизация отечественной промышленности в середине 70х годов не дала положительных результатов в тот период это не ощущалось в связи с тем, что существовал рынок сбыта в странах СЭВ и рынка союзных республик.
Тема 5. Сырье в промышленности
План
1. Виды сырья.
2. Минеральное сырье.
3. Горючее сырье, топливо.
4. Растительное и животное сырье.
5. Вода в промышленности.
6. Роль энергетики в промышленности.
1. Виды сырья.
Сырье является важнейшим элементом всякого технологического процесса. Любой технологический процесс предусматривает преобразование сырья в готовую продукцию. Качество сырья, его доступность, стоимость, в значительной степени определяет основные показатели промышленного производства.
Сырьем называют вещества природного или искусственного (синтетического) происхождения, используемые в производстве промышленной продукции.
По мере развития промышленности расширяется сырьевая база, растет сеть обогатительных производств. В последние годы более широко стали применять вторичное сырье (отходы производства). Например, доменный шлак является основой для получения определенного вида цемента, строительных материалов, минеральной теплоизоляционной ваты и др.
По агрегатному состоянию сырье делится на твердое, жидкое и газообразное. Наиболее распространено твердое сырье – уголь, торф, руды, сланцы, древесина и др. Жидкое природное сырье – вода, нефть, соляные рассолы. Газообразные – воздух, природные и промышленные газы.
По происхождению различают сырье минеральное, растительное и животное. Особенностью ископаемого минерального сырья является его невозобновляемость и неравномерность распределения по поверхности земли и ее недрам.
2. Минеральное сырье.
Минеральное сырье изучается минералогией, имеющей сведения почти о 2500 различных минералах.
Минеральное сырье делят на рудное, нерудное и горючее.
Рудное сырье- это горные породы или минеральные образования, содержащие металлы, которые экономически выгодно извлекать в технически чистом виде.
Промышленные металлические руды содержат 1 или несколько металлов в необходимом количестве и форме. По числу содержащихся металлов руды бывают монометаллические (только один металл целесообразен для извлечения), биметаллические (два металла) и полиметаллические (свыше двух металлов).
Моно- и биметаллические руды называют по содержащихся в нем металлам: железные, медные , свинцово-цинковые, медно-никелевые и др.
Характерным представителем полиметаллических руд являются саксонские руды, содержащие кобальт, никель, висмут, уран, серебро и др.
За редким исключением металлы в рудах находятся в виде оксидов, сульфидов, т.е. в химической взаимосвязи с другими элементами. В чистом виде в рудах находятся золото, платина и некоторые другие химически нейтральные металлы.
По назначению руды делятся на руды черных, цветных и редких металлов. Руды черных металлов содержат в определенном количестве железо. Наиболее крупные месторождения железных руд (красного железняка) на Украине. Это Криворожское месторождение, запасы руды в котором составляют 24 млрд. тонн. Содержание железа в этих рудах- 55-69%.
Если экономически целесообразно, то руду необходимо обогащать. Процесс обогащения состоит в удалении из руды пустой породы, не содержащей металла. Но обогащение - дорогостоящий процесс. Вот почему необходимо перед принятием решения об обогащении провести технико-экономические расчеты (обоснования).
Руды цветных металлов отличаются от руд черных металлов (содержащих железо) по нескольким признакам:
1. руды цветных металлов распределены на планете крайне неравномерно и в основном в слабо развитых странах;
2. особенности руд цветных металлов заключаются в содержании множества компонентов металлов: золото, серебро, кобальт и др., которые с учетом их стоимости экономически выгодно извлекать;
3. низкий процент вещества в руде (5-10%)
Поскольку получение цветных металлов из руд связано с затратой большого количества электроэнергии, то добыча и обогащение руд осуществляется в слаборазвитых странах, а выплавка – в метрополиях, где есть энергетическая база.
Для получения 1 тонны черновой меди требуется 100 тонн руды, 800 квт. час электроэнергии, 2 тонны топлива, 500 м3 воды; 1 тонны алюминия - 2 тонны глинозема, 18000 квт, час электроэнергии, 120 м3 воды, 0,2 тонны топлива.
Обогащение руды возле добычи выгодно, потому что перевозить породу(80-90% в руде) на большие расстояния невыгодно.
Цветная металлургия - многоотраслевая. Она включает получение основных цветных металлов (алюминий, магний, цинк, олово, ртуть, свинец, сурьма и др.), легирующих (хром, титан, молибден, никель и др.), редких (кадмий, индий, галлий, талий, германий, цирконий и др.), благородных (золото, серебро, платина).
Рассмотрим основные принципы получения наиболее распространенных цветных металлов.
Алюминий. Это самый легкий и молодой металл - промышленное производство практически началось в начале 20 века, хотя гидролизный способ получения алюминия из глинозема был изобретен в 1886 году. В результате расщепления глинозема получалась кислота и технически чистый алюминий.
Раньше алюминий был одним из самых дорогих металлов и ценился дороже золота. Алюминиевые пуговицы были по карману только очень состоятельным людям, а столовую посуду могли позволить себе коронованные особы.
Запасы алюминия на земле огромны. Его в 4 раза больше железа и в 100 раз больше золота. Считается одним из самых распространенным металлов. Добывается из бокситов, залежи которых имеются в 40 странах. Наибольшие запасы бокситов - в Папуа Новой Гвинее. Алюминий широко применяется во многих отраслях промышленности: в авиастроении, легкой и пищевой промышленности, электротехнике и др.
Медь. Один из самых древних металлов (бронзовый век). Благодаря высокой электро - и теплопроводности широко применяется в электротехнической промышленности, металлургии (установки непрерывного литья) и многих других отраслях. Медь является основой сплавов с оловом (бронза) и цинком (латунь).
Известны 240 минералов содержащих медь, но только 18 из них имеют промышленное значение. Наибольшие запасы медных руд в России, Чили, Казахстане, США и др.
Последовательность получения меди следующая : добыча руды, обогащение, спекание концентрата, литье и бессемерование. Последние стадии требуют много тепла, поэтому, как отмечалось, эти производства располагаются возле топливно-энергетических баз.
Свинец и цинк. Температура плавления свинца - 327 градусов по Цельсию, цинка - 419.
Свинец - тяжелый и пластичный металл, а цинк - хрупкий металл. Они легко сплавляются с другими металлами.
Свинец применяется во многих отраслях. Примерное потребление свинца в процентах: аккумуляторные батареи - 30%, тетраэтилсвинец для бензина - 20%, кабели - 10%, специальные контейнеры для радиоактивных отходов - 30%, прочие - 10%.
Цинк, в основном применяется для получения латуни, антикоррозионных покрытий и высококачественных белил. На Украине производство цинка осуществляется на Константиновском цинковом комбинате.
Олово в основном применяется для получения белой жести, для припоев (производство автомобильных радиаторов, радиотехника и др.) и получения бронзы.
Запасы олова сосредоточены в Азии (Монголия, Дальний Восток, Китай, Вьетнам и др.).
Ртуть широко используется в медицине, электротехнике, военной технике. Ртутная руда - киноварь сосредоточена по полосе Европы, проходящей через Украину(Никитовка), Румынию, Италию, Испанию.
Серебро применяется в электротехнике, стоматологии, фотографии, легкой промышленности. Большие запасы серебряных руд в Канаде, Мексике, США, Перу, Австралии.
Золото - это первый металл, который начал использовать человек. Является одним из самых тяжелых металлов, который не окисляется, не разлагается в кислотах и щелочах, имеет очень высокую электро - и теплопроводность.
В мире имеется около 100 000 тонн золота, в том числе:
36 000 тонн - в центральных хранилищах, 20 000 тонн - слитки и монеты в частном владении,
44 000 тонн - ювелирные изделия. Техническое золото применяется в ракетной технике, атомной промышленности, военной технике и др. Наибольшие залежи золота – в ЮАР. На Украине найдено золото в 4 местах: в Карпатах, Луганщине, Днепропетровске, Кировограде.
Нерудное сырье, иначе называют минерально-химическим. Оно служит источником получения неметаллов (сера, фосфор и др.), солей минеральных удобрений, а также строительных материалов.
Важнейшими видами нерудного сырья являются самородная сера, апатиты, фосфориты, природные соли (калийные, сода, поваренная соль). К нерудному сырью относятся также алмазы и графит.
Разведанные запасы алмазов на планете составляют около 300 млн. карат(1 карат равен 0,2 грамма). Наибольшие месторождения алмазов обнаружены в Намибии, России, Заире (провинция Катанга) и Австралии.
Источником получения строительных материалов являются горные породы, которые подразделяются на изверженные, осадочные и метаморфические.
Изверженные горные породы: гранит, диабаз, базальт, туф, пемза и др.
Осадочные: гипс, известняк, мел, глина, песок, гравий.
Метаморфические: мрамор, гнейс, кварцит.
Большинство горных пород состоит из кремнезема (SiO2) и глинозема (Al 2O2).
3. Горючее сырье, топливо.
Топливо - горючие минеральные и органические вещества, являющиеся источником тепловой энергии и сырьем для химической, металлургической и других отраслей промышленности. Различают твердое, жидкое и газообразное топливо.
Основным показателем топлива является удельная теплота сгорания (дж/кг). Наиболее высокая удельная теплота сгорания имеет нефть- 42 000 кДж/кг. Древесина занимает одно из последних мест (8…15 000 кдж/кг).
4. Растительное и животное сырье.
Растительное и животное сырье (древесина, лен, хлопок, подсолнечник, молоко, шерсть, кожа, зерно, картофель и др.) перерабатываются или в продукты питания (пищевое сырье) или в продукты промышленного и бытового назначения.
Источником растительного и животного сырья являются ресурсы естественной среды обитания: земельные, лесные и водные.
Растительное и животное сырье имеет большое значение для многих отраслей народного хозяйства. Особенность многих видов этого сырья - сезонность и возобновляемость.
Кроме того, это сырье нуждается в надлежащем хранении при определенной температуре и влажности, и упаковке. При переработке этого сырья получается много отходов, которые затем перерабатываются и используются в строительстве (древесностружечные плиты), животноводстве (отходы овощеводства), химической промышленности (например, при получении древесного спирта).
5. Вода в промышленности.
В мире идет стремительное сокращение запасов пресной воды. Промышленность за многие десятилетия практически выбрала основные запасы пресной воды и превратила их в сточные воды, загрязняющие Мировой океан.
Потребности промышленности в пресной воде огромны. Например, для производства одной тонны стали, требуется 600м3 воды, одной тонны синтетических волокон – 5000м3 воды. В подавляющем большинстве предприятия-потребители воды не используют оборотные циклы, а производят заборы воды из водоемов (рек, водохранилищ), сбрасывая туда же отходы. Таким образом, реки превращены комплексами, расположенными на их берегах предприятий, в своеобразный оборотный цикл: забор чистой воды и сброс отработанной.
Строительство внутренних водоемов для замкнутого оборотного цикла требует дополнительно мощных очистных сооружений, что неприемлемо для предприятий.
Самые большие потребители пресной воды - это энергетика (АЭС), сельское хозяйство (орошение), металлургия, химическая промышленность и др.
Доля населения в общем потреблении пресной воды невелико и составляет 10…15% от общего потребления. По нормам в среднем на одного человека необходимо в сутки 50 литров (сельская местность) и 500…700 литров (город) пресной воды.