Industria metalurgică

08:43 0 Comments

Ce minereuri reprezintă principalele materii prime în industria metalurgică?
Industria metalurgică este compusă din două ramuri - siderurgia (metalurgia feroaselor) şi metalurgia neferoaselor. Metalurgia feroaselor şi cea a neferoaselor au un rol dominant în industria mondială. Ele asigură cu metale industria constructoare de maşini, industria construcţiilor, transporturile etc.
INDUSTRIA SIDERURGICĂ
în pofida tendinţei de substituire a metalelor feroase cu diverse materiale, oţelul rămâne principalul material constructiv pentru industria constructoare de maşini.
• Cu ce materiale noi se substituie metalele feroase?
Baza de materie primă a industriei siderurgice este foarte variată. Minereului de fier îi revine 90% din materia primă utilizată în acest scop.
• Analizează tabelul 36 şi evidenţiază regiunile cu rezerve mari de minereu de fier.
în sec. al XX-lea producţia mondială de minereu de fier a crescut foarte mult, ca urmare a cerinţelor tot mai mari ale metalurgiei feroase - de la 217 mln. tone în 1938 - până la 2,8 mlrd. tone în a. 2011.
Principalele state producătoare de minereu de fier sunt China, Brazilia, Australia, India, Rusia, Ucraina, Kazahstan, Canada, Suedia, Liberia, Venezuela, Mauritania, S.U.A.
• Identifică pe harta resurselor minerale din atlas statele sus-numite.
Pe lângă minereul de fier, în producerea metalelor feroase sunt utilizate în calitate de materii prime minereurile feroase aliate (de mangan, crom) şi metalele aliate - vanadiul, molibdenul, wolframul etc. Utilizarea acestor materii prime permite de a obţine oţel de calitate specială şi superioară.
Mari producători de minereu de mangan sunt Ucraina, Republica Africa de Sud, Australia, Gabon, India, Brazilia; de crom - R.A.S., Zimbabwe, Kazahstan. Aceste state sunt principalii exportatori de materii prime mai ales în ţările Europei, în S.U.A. şi Japonia.
Industria siderurgică consumă mari cantităţi de cărbune cocsificabil, diverse materiale refractare, calcaruri, apă.
Obţinerea şi producerea fierului este cunoscută în istoria civilizaţiei din cele mai vechi timpuri, însă întreprinderile industriale mari apar după revoluţia industrială din Anglia. O mare amploare capătă siderurgia mai ales după cel de-al Doilea Război Mondial. Pe parcursul acestei etape s-au înregistrat ritmuri sporite în producerea de metal până la criza energetică din 1973-1975 şi mai lente după anul 1975. Aceasta se explică prin elaborarea unor
Tabelul 36. REPARTIŢIA REZERVELOR DE MINEREU DE FIER PE REGIUNI
Regiunile
Rezerve
(mlrd.t)
% din totalul mondial
Europa (fără C.S.I.)
36
4,2
C.S.I.
304
36,8
America de Nord
225
26,4
America Latină
140
16,3
Asia (fără C.S.I.)
74
8,7
Australia şi Oceania
36
4,0
Africa
33
3,8
Total mondial
848
100,0
GeollCap4.indd 94 20.06.2014 11:19:46
I
Schema 8
Anual pe piaţa mondială se exportă circa 450 mln. tone de minereu de fier.
Cei mai mari importatori de minereu de fier sunt: Japonia, China, Republica Coreea, Franţa, Marea Britanie, Italia, S.U.A.
Cele mai mari regiuni metalurgice din lume sunt:
Ruhr, Ural, Appalaşi, Donbas, litoralul Pacificului în Japonia.
Cifrele de pe hartă indică:
I - extracţia de minereu de fier, mln. t (2011);
II - principalele direcţii ale exportului de minereu de fier.
noi tehnologii în industria constructoare de maşini, care este principalul consumator de metale feroase, ceea ce a permis de a consuma o cantitate mult mai mică de metal la o unitate de producţie şi de a reduce consumul mondial de metal. Totodată, în unele ramuri oţelul este înlocuit tot mai insistent cu mase plastice, ceramică industrială, aluminiu.
întreprinderile siderurgice se împart în două grupe: cu ciclu complet (producerea fontei, oţelului şi laminatelor) şi cu ciclu incomplet (producerea oţelului şi laminatelor).
întreprinderile siderurgice sunt amplasate în funcţie de anumiţi factori: a) în apropiere de baza de materie primă sau de cărbune cocsificabil
(Ruhr în Germania, Midland în Marea Britanie, Donbas în Ucraina, Ural în Rusia, Bazinul Appalaşi în S.U.A. etc.); b) în porturile mari maritime, unde materia primă, cărbunele sunt aduse pe cale maritimă cu nave speciale de mare capacitate (Japonia, litoralul Oceanului Atlantic al S.U.A., Franţa, Italia, uzinele noi din Marea Britanie etc.; c) în apropiere de sursele de energie electrică ieftină, unde se dezvoltă electrosiderurgia (S.U.A., Franţa, Ucraina).
Cea mai mare cantitate din producţia mondială de oţel revine ţărilor înalt
GeollCap4.indd 95 20.06.2014 11:19:47
CainwluliiV'
Capiwhd^l
Cifrele de pe hartă indică:
I- topirea oţelului, mln. t (2011); II - principalele direcţii ale exportului de oţel.
Fig. 52. Topirea oţelului în principalele ţări producătoare.
dezvoltate. Principalii producători de metale feroase sunt: China, Japonia, S.U.A., India, Rusia, R. Coreea, Germania, Ucraina, Brazilia etc.
• Analizează fig. 53 şi constată în ce ani a avut loc o creştere producţiei metalurgice.
Industria siderurgică a fost puternic influenţată de R.Ş.T. Au fost elaborate şi aplicate în producţie tehnologii noi (electrometalurgia, producerea oţelului de calitate prin metoda de convertizoare, folosirea pe scară largă în procesul de producţie a electronicii şi roboţilor industriali etc.).
Deoarece industria siderurgică se referă la ramurile ce poluează intens mediul geografic, ea este tot mai mult strămutată din ţările înalt dezvoltate (Japonia, S.U.A., Europa de Vest) în ţările în curs de dezvoltare, bogate în materie primă şi surse imense de energie hidraulică necesare pentru dezvoltarea electrosiderurgiei. Deja au devenit mari producători de metale feroase Brazilia, India, Venezuela etc.
METALURGIA NEFEROASELOR
• Ce metale neferoase cunoşti şi unde sunt ele utilizate?
Metalele neferoase sunt utilizate pe larg în dezvoltarea subramurilor moderne ale industriei constructoare de maşini - electrotehnica, producerea roboţilor industriali, radiotehnica, industria aeronautică, mecanica de precizie etc. Metalele radioactive sunt utilizate în energetica nucleară.
Tabelul. 37. PRINCIPALELE ŢĂRI PRODUCĂTOARE Tabelul. 38. PRINCIPALII PRODUCĂTORI
DE OŢEL, mlii.t (2011) DE NICHEL Şl PLUMB, mii t. (2011)
Ţara
mln. tone
Ponderea din totalul mondial (%)
China
700,0
46,1
Japonia
110,0
7,2
S.U.A.
86,2
5,7
India
72,2
4,8
Rusia
68,7
4,5
Ţara
Producţia de nichel (mii tone)
Ţara
Producţia de plumb (mii tone)
Rusia
280
China
2 200
Filipine
230
Australia
560
Indonezia
230
S.U.A.
345
Canada
200
Peru
240
Australia
180
Mexic
225
-----fontă şi feroaliaje
—•—oţel
Fig. 53. Dinamica producţiei mondiale de fontă şi feroaliaje, de oţel (mln. tone).
GeollCap4.indd 96 20.06.2014 11:19:48
Principalele ţări în care se extrage uraniul sunt: Canada (25,0%), Australia (19,3%), Niger (8,7%), Namibia (7,8%), S.U.A. (4,3%). Producţii mari de uraniu obţin ţările din C.S.I. (Rusia, Uzbekistan, Kazahstan, Ucraina), Franţa, China.
Ţări cu bogate şi variate resurse de metale neferoase sunt:
S.U.A., China, Rusia, Kazahstan, Canada, Brazilia, Australia,
R.A.S. etc.
Metal nativ (aur)
Metalurgia neferoa- Tabelul 39. grupe de metale neferoase
selor include extracţia
>
şi prelucrarea unei mari varietăţi de minereuri cu o concentraţie de metal redusă, sub 3-4%, cu excepţia bauxitelor în care această concentraţie poate ajunge până la 50-60%. Pentru producerea unei tone de metal adesea e necesar de a prelucra sute şi mii de tone de minereu. Afară de aceasta, rezervele de metale neferoase în scoarţa terestră sunt mult mai limitate decât cele de minereu de fier. Iată de ce producţia metalelor neferoase (cupru, plumb, zinc, staniu) este amplasată lângă baza de materie primă.
Producţia mondială de metale neferoase constituie circa 75 mln. tone pe an, din care aluminiului îi revine mai mult de jumătate. Producţia mondială de aluminiu a crescut foarte mult, mai ales după cel de-al Doilea Război Mondial.
Metale
grele
Metale
uşoare
Metale
nobile
Metale
radioactive
Cuprul
Aluminiul
Aurul
Uraniul
Zincul
Titanul
Argintul
Thoriul
Plumbul
Magneziul
Platina
Plutoniul
• în ce ramuri ale industriei este utilizat aluminiul?
Materia primă pentru producerea aluminiului sunt bauxitele, care există în cantităţi mari în Africa de Vest, Australia, în ţările din America Centrală, Europa de Sud etc. Aluminiul poate fi produs şi din argilă.
Uzinele de producere a aluminiului, din cauza consumului mare de energie electrică (18 mii kW - 11), sunt situate în apropierea hidrocentralelor sau a termocentralelor care funcţionează în baza combustibilului ieftin. Spre exemplu, Norvegia, care nu dispune de rezerve de bauxită, în schimb posedă resurse hidraulice însemnate, realizează circa 4% din producţia mondială de aluminiu.
în epoca contemporană importanţa cuprului a crescut considerabil, datorită calităţilor lui (conductibilitatea înaltă, culoarea etc.) şi diverselor utilizări pe care le are. După argint, cuprul conduce cel mai bine electricitatea, fapt pentru care este utilizat pe larg în industria electrotehnică. Cele mai importante zăcăminte de cupru sunt situate în Munţii Anzi (Chile, Peru), în Africa Centrală şi de Sud (Zambia, R.D. Congo, R.A.S.), America de Nord (S.U.A., Canada), Rusia, Kazahstan.
Ca factori de amplasare a întreprinderilor de producere a cuprului sunt: a) apropierea de baza de materie primă b) apropierea de surse de energie electrică, întrucât producţia de cupru rafinat necesită cantităţi mari de energie electrică.
Tabelul 40. PRINCIPALII PRODUCĂTORI MONDIALI DE BAUXITĂ Şl ALUMINIU (2011)
Ţara
Producţia de bauxită (mln.t)
Ţara
Producţia de aluminiu (mln. tone)
Australia
66,2
China
18,0
China
46,0
Rusia
4,0
Brazilia
31,0
Canada
3,0
India
20,0
S.U.A.
2,0
Guineea
18,0
Australia
1,9
Total
mondial
220,0
Total
mondial
44,1
Tabelul 41. PRINCIPALII PRODUCĂTORI MONDIALI DE MINEREU DE CUPRU Şl CUPRU RAFINAT (2010)
Ţara
Producţia de minereu de cupru (mii t)
Ţara
Producţia de cupru rafinat (mii tone)
Chile
5420
China
4 650
Peru
1 220
Chile
3 244
S.U.A.
1 120
Japonia
1 549
China
1 190
S.U.A.
1 098
Australia
940
Rusia
874
Total
mondial
16100
Total
mondial
19 100
7 Geografia umană a lumii, ci. a Xl-a
GeollCap4.indd 97 20.06.2014 11:19:50
Capiwlid^l
Aluminiul este folosit pe scară largă în industriile: aviarachetară, constructoare de automobile, electrotehnică, a construcţiilor etc.
•
Mari producători de aluminiu mai sunt: Japonia, Franţa, Norvegia, Venezuela, Republica Africa de Sud.
State cu cele mai mari rezerve de aur:
R. Africa de Sud - 38%;
S. U.A. -11,2%;
Australia - 10%;
Rusia - 5%;
Canada - 3%.
□ Australia
■ S.U.A.
■ Rusia
□ Republica Africa de Sud
□ Restul statelor lumii
□ Mexic
■ Peru
□ China
□ Australia
■ Chile
□ Restul statelor lumii
■ Republica Africa de Sud
■ Rusia
□ Canada
□ Zimbabwe
■ S.U.A.
■ Restul statelor lumii
Fig. 54. Ponderea unor state în producţia mondială de metale nobile (2011).
Principalele rezerve de plumb şi zinc sunt situate în: Australia, China, S.U.A., Canada, Peru, Rusia şi Kazahstan, unde este dezvoltată şi producerea plumbului şi zincului. Mari producători ai acestor metale, pe baza concentratelor importate, sunt Japonia, Germania, Italia, Marea Britanie.
• Compară producătorii de bauxită cu cei de producere a aluminiului şi trage concluzii.
Principalele rezerve mondiale, extracţia şi producerea staniului (cositorului) se află, mai ales, în Asia de Sud-Est (în China, Thailanda, Myanmar, Malaysia şi Indonezia, cărora le revine circa 65% din producţia mondială), în America de Sud se remarcă Peru (12,2%), apoi Brazilia (11,6%), Bolivia cu exploatări în zonele andine, la peste 4 000 m altitudine. Resurse importante de staniu are şi Australia. Exploatări de staniu mai sunt în Rusia, Portugalia, Marea Britanie, Spania, Namibia, Ruwanda, Zimbabwe, Republica Africa de Sud.
• De ce metalele nobile sunt înalt apreciate?
Potenţialul economic şi financiar al statelor este apreciat după rezervele de aur, pe care le deţin băncile acestora.
Evaluare
Industria metalurgică
1. Enumeră ramurile industriei metalurgice. Care dintre ele se dezvoltă cu ritmuri mai înalte şi de ce?
2. Distinge componentele bazei de materie primă pentru industria siderurgică.
3. Identifică pe hartă principalele ţări exportatoare de materii prime siderurgice.
4. Explică factorii de amplasare a industriei siderurgice.
5. Ce cauze au influenţat asupra scăderii ritmurilor de producţie a metalelor feroase în ultimele decenii?
6. Ce schimbări importante s-au produs în amplasarea industriei siderurgice în ultimele decenii?
7. Compară ţările producătoare de aluminiu cu cele deţinătoare de bauxită. Explică producţia mare de aluminiu a ţărilor deficitare în bauxită.
8. Completează în caiet tabelul „Liderii mondiali în producţia de plumb şi zinc, bauxită, minereu de cupru”.
9. Explică factorii de amplasare a industriei cuprului şi aluminiului.
10*. Scrie un eseu pe tema: „Rolul metalelor neferoase în progresul ştiinţifico-tehnic”.