Мировой рынок меди. Технологический процесс производства меди

Металлургический комплекс России - это обширная отрасль, включающая в себя предприятия, выплавляющие черные и цветные металлы. Последняя занимает очень важное место в экономике нашей страны. На сегодняшний день у нас насчитывается несколько центров цветной металлургии, которые осуществляют добычу, обогащение цветных руд, редких, а также благородных металлов.

Цветная металлургия занимается несколькими видами металлов - это основные или, так называемые, тяжелые. К ним и относится медь, легкие, малые, легирующие, благородные, редкие и рассеянные.

Более подробно остановимся на производстве меди. Центры производства меди сосредоточены в разных регионах нашей страны. Место размещения таких предприятий определяется рядом факторов, среди которых следует отметить:

• сырье;
• энергетический и топливный фактор;
• потребители.

Главные медные центры России.

Медная руда в нашей стране добывается в разных регионах. Самые богатые месторождения руды расположены в Казахстане, хотя медь добывается и в других районах, например, богатые месторождения есть и на Урале. Стоит отметить, что Россия по добыче медной руды сегодня занимает первое место в мире.

Главные центры производства меди находятся на Урале. Этот регион занимает первое место по производству меди.

Медные предприятия чаще всего размещают рядом с рудниками. Сырьевой фактор является ключевым из-за низкого содержания концентратов в сырье. Сегодня производители меди широко используют в качестве сырья медные колчеданы, добываемые на месторождениях, расположенных в разных районах Урала. Поэтому и предприятия по производству меди также сконцентрированы в этом регионе, хотя в своей деятельности они используют и завезенные казахстанские руды. Имеет эта отрасль и свой сырьевой резерв в виде медистых песчаников, которые находятся в Восточной Сибири.

Чернову медь на Урале изготавливают такие предприятии, как Среднеуральский, Кировоградский, Красноуральский («Святогор»), Медногорский и Карабашский заводы. Рафинированием меди занимаются Верхнепыменский и Кыштымский заводы.

Всего на Урале работает 11 медных предприятий, которые производят 43 процента всей меди в России.

Предприятия Урала характеризуются и утилизацией отходов. Так, заводы в таких городах как Ревда, Кировоград и Красноуральск используют образующиеся в ходе производства сернистые газы для изготовления серной кислоты, которая в дальнейшем служит для производства удобрений.

Крупные центры медного производства находятся, не только на Урале, но и в других районах страны. В таблице показано, где расположены сырьевые и отраслевые центры.

Среднеуральский завод: характеристика.

Как упоминалось выше, Среднеуральский медный завод (СУМЗ) - один из главных центров выплавки меди в нашей стране. Располагается этот завод в городе Ревда, что в Свердловской области. СУМЗ относится к Уральской горно-металлургической компании, а также является членом промышленной палаты области.

На СУМЗ медь выплавляют из первичного сырья, которое берется с Дегтярского месторождения.

Среднеуральский медеплавильный завод имеет большой цех по выплавке меди, фабрику по обогащению, а также цехи ксантогенатов и серной кислоты. Также завод имеет ряд вспомогательных предприятий, которые занимаются обслуживанием нужд медеплавильного предприятия.

СУМЗ вырабатывает порядка ста тонн черновой меди ежегодно. Медные концентраты на этом заводе обрабатываются путем обжигания в печах «кипящего слоя», также применяется метод конвертирования и отражательной плавки огарка.

Продукция Серднеуральского завода поставляется на все крупные российские предприятия, работающие в металлургической, горно-обогатительной, химической отраслях и расположенные в разных регионах страны, а также за рубежом.

Кировоградский комбинат по выплавке меди: характеристика.

Еще одно крупное медеплавильное предприятие Урала - это Кировоградский комбинат. Он занимается переработкой медных и медно-цинковых руд, а также их добычей.

Комбинат начал свою деятельность в 1957 году, его создали на базе завода по выплавке меди и ряда других небольших предприятий. Сегодня комбинат является членом ТОО «Тяжцветмет».

Комбинат в Кировограде осуществляет свою деятельность в нескольких направлениях - это добыча, переработка, обогащение руд, содержащих медь, выплавка меди из сырья как первичного, так и вторичного. Также комбинат занимается переработкой металлургической пыли, золотосодержащих концентратов, лома и отходов, которые имеют в своем составе медь и другие металлы.

В 2008 году комбинат в Кировограде произвел почти семьдесят тысяч тонн черновой меди, которая была направлена на разные предприятия нашей страны.

Красноуральское предприятие «Святогор»: характеристика.

Третье крупное предприятие Урала по производству черновой меди. В своем составе «Святогор» имеет Волковский рудник, поставляющий предприятию сырье, фабрику по обогащению металла, способную перерабатывать почти два миллиона тонн руды за год, цех серной кислоты (производящий до 240 тысяч тонн кислоты). Ежегодно предприятие выпускает около 60 тысяч тонн черновой меди.

Общая характеристика отрасли 2

Мировое производство меди 5

Сырьевая база 5

Производство 6

Мировые производители меди 8

Прогноз развития мирового производства меди 10

Минерально-сырьевая база отрасли 12

Производство меди 15

Экспорт меди 16

Потребление меди 17

Основные производители меди 19

ОАО "Уральская горно-металлургическая компания" (УГМК) 20

ОАО "Среднеуральский медеплавильный завод" (СУМЗ) 22

ОАО "Уралэлектромедь" (Свердловская обл.) 22

ОАО "Святогор" (Свердловская обл.) 23

ОАО "ГМК "Норильский никель" 23

ОАО "Кыштымский медеэлектролитный завод" (Челябинская обл.) 24

Россия – один из основных производителей меди , при этом более половины выпуска рафинированной меди поставляется на экспорт. По этой причине медь, наряду с основными энергоносителями -алюминием, никелем и черными металлами, является одним из основных экспортных товаров Российской Федерации, занимая около 4-7% в общем объеме поступающей экспортной выручки.

Российская медная промышленность, в отличие от алюминиевой, в меньшей степени пострадала от падения мировых цен, в частности, в 2001 г. Переориентация на внутреннего потребителя позволила производителям данного металла увеличивать объемы выпуска меди и продукции из нее.

На российском рынке меди дело обстоит чуть лучше, чем на западном. Одним из наиболее благоприятных факторов, безусловно, является низкая себестоимость российской меди - в среднем около 1200 долл./т. Тем не менее российские металлурги вполне ощутили на себе влияние кризиса. По их оценкам, пределом рентабельности для отечественных производителей является цена меди в 1500 долл./т, в противном случае начинается работа себе в убыток.

По разведанным запасам, добыче и производству меди Россия лидирует среди стран СНГ и находится в первой десятке крупнейших стран мира. Однако по показателю потребления рафинированной меди на душу населения Россия на порядок отстает от развитых стран и уступает некоторым развивающимся.

Основные месторождения медных руд в России расположены в Красноярском крае и на Урале. Кроме этого, значительные объемы руды российские предприятия получают из Казахстана и Монголии. Основные производства меди в России, так же как и месторождения, сконцентрированы на Урале и в Заполярье. В медной промышленности России можно выделить два крупных производственных комплекса. Первый из них - это предприятия ГМК «Норильский никель», перерабатывающие богатые комплексные руды Норильского рудного района. На этих предприятиях освоен и сбалансирован весь производственный цикл - от добычи руды до рафинирования меди (около 55% медеэлектролитных мощностей страны). Второй комплекс - предприятия Урала, степень загрузки металлургических мощностей большинства которых в значительной степени определялась кооперационными связями с предприятиями стран ближнего зарубежья и Монголии. Здесь главенствующую роль играет Уральская горно-металлургическая компания (УГМК), производящая 38% всей российской меди. В мировой торговле рафинированной медью на долю РФ приходится почти 1/10 всех поставок. Россия занимает второе место в мире (после Чили) по экспорту этой продукции.

Рынок меди в основном определяется спросом со стороны двух наиболее емких направлений (примерно в равном соотношении) - электротехнической промышленности (для производства кабельных изделий) и обрабатывающих предприятий цветной металлургии (для выпуска медного, латунного и бронзового проката, а также фольги, порошка и бронзового литья).

Резкое снижение спроса на медь и относительная избыточность имеющихся металлургических мощностей для нужд экономики РФ и стран СНГ привели к расширению внешней торговли этим металлом.

В течение ближайших лет сохранится экспортная ориентация российских производителей меди. Экспорт металлопродукции наталкивается на сопротивление зарубежных металлопроизводителей, особенно это касается продукции высоких переделов. Такое настороженное отношение во многом объясняется отсутствием России в составе Всемирной торговой организации, с государствами-участниками которой наша страна пытается наладить равноправную торговлю.

С 1998 г. наблюдается рост производства черновой и рафинированной меди. Однако все острее ощущаются нехватка первичного сырья для выпуска черновой меди и недостаток объемов черновой меди для производства рафинированной, который равен 110 тыс. т, или 30%. Этот недостаток ресурсов металлурги компенсируют использованием вторичного сырья (лома, отходов), а также покупкой концентратов у монгольского комбината «Эрдэнэт».

Нехватка на Урале собственного медного сырья обусловлена следующими факторами:

• 
  истощение запасов действующих месторождений;
• 
  недостаточные объемы геологоразведочных работ и низкие темпы прироста запасов медьсодержащих руд;
• 
  повышение трудоемкости и себестоимости добычи и производства товарной руды вследствие непрерывного ухудшения горно-геологических и горнотехнических условий эксплуатируемых месторождений;
• 
  отсутствие у добывающих предприятий основных и оборотных средств для поддержания и развития производства из-за роста цен и тарифов на услуги естественных монополий, чрезмерного налогового давления;
• 
  низкие темпы технического прогресса в горнодобывающей промышленности;
• 
  ориентация в прошлом на сырье, поступавшее из республик нынешнего ближнего зарубежья и Монголии.

Мировое производство меди

Сырьевая база

Добыча

График 1 Структура мировой добычи рудничной меди по данным 2001 г., %

Источник: «Металлы Евразии» №1/2002 г. (НАФТА - Североамериканское соглашение о свободной торговле - образованный в 1993 г. торговый блок, в который входят США, Канада, Мексика и Чили, организован с целью свободной торговли между странами).

В Чили действует свыше 30 медедобывающих предприятий общей годовой мощностью 4258 тыс. т рудничной меди, принадлежащих государственной компании CODELCO (Corporacion Nacional del Cobre de Chile), а также частным чилийским и иностранным фирмам. CODELCO является крупнейшей горнодобывающей компанией в мире, контролирует 20% мировых запасов меди и обеспечивает 12,6% мирового производства.

В частном секторе медной промышленности Чили крупнейшими добывающими предприятиями страны являются карьеры Эскондида (ВНР - Rio Tinto, годовая мощность 870 тыс. т), Кольяуаси (Falconbridge - Anglo-American - Nippon-Mitsui, 400 тыс. т), Эль-Абра (Phelps Dodge, 225 тыс. т), Ла-Канделария (Phelps Dodge - Sumitomo Metal Mining Co Ltd., 200 тыс. т), Салдивар (Plaser Dome Inc., 146 тыс. т).

Производство

График 2 Динамика мирового производства рафинированной меди, тыс. тонн

Источник: «Металлы Евразии» №1/2002 г.

Ведущие мировые производители меди озабочены ситуацией, связанной с низкими ценами на этот металл. Критическая ситуация на рынке в 2001-2002 гг. вызвана переизбытком складских запасов. К началу 2003 года общие складские запасы на Лондонской, Нью-Йоркской и Шанхайской биржах металлов выросли и составили 1,4 миллиона тонн меди. Кроме того, BHP Billiton (второй по величине производитель меди в мире) не будет пока возобновлять добычу руды на шахтах, находящихся на юго-западе США. Американская компания Asarco (производитель меди № 4) также заявила о закрытии в 2003 г. шахты, добывающей 150 тыс. тонн меди в год.

График 3 Структура мирового производства меди по данным 2001 г., %

Источник: БИКИ

За 8 месяцев 2002 г. спрос на медь вырос на 1,5% по сравнению с аналогичным периодом 2001 г. Рост мирового потребления меди обеспечила китайская экономика. Так, в Китае спрос на медь вырос на 19,5%, в то время как в ЕС спрос упал на 3,6%, а в США - на 9,2%.

Конец 2001 года стал для производителей меди одним из самых тяжелых за последнее десятилетие. Спад цен на металл продолжался в течение всего года и составил почти 18% . А 7 ноября 2001 г. на LME была зафиксирована рекордно низкая цена на медь - 1319 долл./тонну. За 1,5 года цена на рафинированную медь повысилась до 1681 долл./тонну (данные на 29.05.2003 г.).

Такое положение дел с медью обуславливается неблагоприятной обстановкой в мировой экономике. Ранее, до начала 90-х годов, соотношение между производимой медью и потреблением было практически равновесным, однако потом в отрасли произошел кризис. С одной стороны, из-за замедления темпов роста экономик ведущих стран стали падать и темпы прироста ежегодного потребления меди. С другой стороны, начался активный процесс замещения меди альтернативными материалами (металлопластик, стекловолокно).

График 4 Динамика изменения цены на рафинированную медь на LME с 01.01.2001 по 31.05.2003

Источник: LME

Мировые производители меди

В последнее десятилетие на мировом рынке наблюдалась тенденция к укрупнению и объединению компаний в медной промышленности. Процесс консолидации компаний происходил с целью минимизации затрат, оптимизации структуры управления, диверсификации производства и увеличения доли доходов от выпуска продуктов более высоких уровней обработки. Компании, объединяясь в вертикально-интегрированные холдинги с замкнутым циклом производства, стремятся обеспечить стабильность в работе благодаря устойчивой загрузке мощностей и уменьшению влияния биржевых цен. К 2001 г. на мировом рынке меди определилось лидерство нескольких компаний, контролирующих около 80% производства.

Лидируют же в отрасли предприятия, подконтрольные чилийскому государственному концерну CODELCO. Ближайшим конкурентом CODELCO является американская компания Phelps Dodge, которая благодаря покупке в 1998 г. своего основного конкурента – компании Cyprus Amax – практически догнала чилийского производителя.

Десять медеплавильных предприятий США имеют суммарную мощность 1910 тыс. т. Крупнейшими являются заводы Сан-Мануэль и Гарфилд компании ВНР Copper Inc. мощностью 340 и 320 тыс. т, Хидалго компании Phelps Dodge Corp. мощностью 220 тыс. т и Хейден (Grupo Mexico) мощностью 210 тыс. т. В связи с неблагоприятной ситуацией на рынке три плавильных предприятия США в последние годы не работали.

В Китае переработка медной руды ведется на 35 медеплавильных заводах общей мощностью 1290 тыс. т. Лишь пять китайских предприятий имеют мощность 100-200 тыс. т меди в год. Мощности тринадцати заводов колеблются в пределах 10-100 тыс. т, остальные являются мелкими полукустарными производствами.

Таблица 1 Мировые лидеры по объемам производства меди в 2000 г.

Источник: www.metalTorg.ru

Наиболее крупные сделки по объединению были между североамериканскими производителями. Первая из них – покупка американской компанией Phelps Dodge своего конкурента Cyprus Amax. Во-вторых, мексиканская компания Grupo Mexico S.A. de C.V. приобрела другого крупного производителя рудничной меди - американскую компанию Asarco, став владельцем добывающих предприятий Рей, Мишн и Силвер-Белл в штате Аризона. После этих сделок как Phelps Dodge, так и Grupo Mexico значительно усилили свои позиции на мировом рынке, заняв второе и третье места среди крупнейших производителей меди.

В настоящее время Phelps Dodge принадлежат медные рудники Моренси Сьеррита, Багдад и Майами в штате Аризона, а также Континенталь, Тайрон и Чино в штате Нью-Мексико. Крупнейшим предприятием компании является рудник Моренси, включающий карьеры Моренси, Меткалф и Нортвест-Икс-теншен, обогатительные фабрики Моренси и Меткалф с суточной производительностью 100 тыс. т. и 40 тыс. т. руды. Общая годовая мощность предприятия составляет 250 тыс. т меди в концентратах и 245 тыс. т экстракционной меди в катодах.

О не менее крупных планах по объединению в 1999 г. объявляли японские и корейские производители: Nippon Mining&Metals Co., Mitsui Mining&Smelting Co., Dowa Mining Co и LG Group. Совокупный объем выпуска этих компаний превышал 1 млн тонн меди, что давало шанс азиатским производителям занять третье место в мире по объемам производства. Помимо этого, южнокорейская компания LG объединила активы с японской Nikko.

Таблица 2 Характеристика процессов интеграции медеплавильных производств в крупные конгломераты

Источник: www.metalTorg.ru

Прогноз развития мирового производства меди

По прогнозу Международной группы по изучению меди (International Copper Study Group - ICSG), мировая добыча меди в течение ближайших четырех лет увеличится почти на 2 млн т. В 2003 и 2004 г. рост объемов добычи составит 650 тыс. т в год, в 2005 г. - 502 тыс. т и 117 тыс. т - в 2006 г. При этом в расчетах не учитывалась дополнительная добыча, резерв для которой кроется в месторождениях и разработках, ныне законсервированных или функционирующих с неполной загрузкой мощностей, коих насчитывается около 765 тыс. т.

Что касается медеплавильных мощностей, то они, по прогнозу ICSG, к концу 2006 г. увеличатся на 1,43 млн т, превысив рост производства медного концентрата, который должен составить к тому же сроку 1,32 млн т. Мощности по производству меди электролитическим способом расширятся на 1,33 млн т, а методом рафинирования - почти на 2 млн т.

Минерально-сырьевая база отрасли

В отличие от алюминия, медь не распространена так широко в земной коре. Поэтому вопрос о месторождениях меди и ее добыче становится принципиальным. По данным зарубежных аналитиков, суммарные запасы меди в России составляют 20-25 млн т. Эта оценка представляется явно заниженной: в России разведано 120 медных и медьсодержащих объектов, при этом около 70% запасов сосредоточено в крупнейших, даже по мировым меркам, Октябрьском, Талнахском, Гайском и Удоканском месторождениях.

Прогнозные ресурсы меди России оцениваются в 66,5 млн т., из которых ресурсы категории Р1 составляют 10,2 млн т (15,4%). Более 85% прогнозных ресурсов сосредоточено в Таймырском АО Сибирского федерального округа, Уральском и Приволжском округах и Мурманской области Северо-Западного округа, в районах эксплуатируемых месторождений. Балансовые запасы меди России составляют около 9% мировых; по этому показателю страна находится на третьем месте в мире после США и Чили. Доля разведанных запасов в балансовых составляет 77%. Почти две трети разведанных и 85% предварительно оцененных запасов локализовано в Сибирском федеральном округе, где расположен Норильский рудный район. Крупные запасы находятся также в Приволжском и Уральском федеральных округах, в пределах Уральского меднорудного района.

Балансовые запасы меди в России учитываются по 124 месторождениям; более 80% разведанных и 86,6% предварительно оцененных запасов заключено всего в 12 из них.

Важнейшими являются месторождения сульфидных медно-никелевых руд Октябрьское, Талнахское и Норильск-I в Норильском рудном районе (Таймырский АО). В них сосредоточено более 40% российских запасов категорий А+В+С1 и более 60% – категории С2. Лицензии на эксплуатацию принадлежат ОАО «ГМК “Норильский никель”».

Удоканское месторождение медистых песчаников в Читинской области также очень крупное; здесь заключено 22,3% российских запасов меди категорий А+В+С1 и 33,2% – категории С2. Среднее содержание меди в рудах – 1,56%. Месторождение находится в нераспределённом фонде недр.

Медноколчеданные месторождения Южного и Среднего Урала существенно меньше по запасам, чем месторождения Норильского района. Самое крупное из них, Гайское в Оренбургской области , включает 8% разведанных и 2,5% предварительно оцененных запасов меди России. Среднее содержание меди в рудах – 1,36%. Лицензия на добычу получена компанией ОАО «Гайский ГОК».

Разрабатываются также Учалинское (недропользователь – ОАО «Учалинский ГОК») и Сибайское (ОАО «Башкирский МСК») месторождения в Башкортостане, Сафьяновское в Свердловской области (ООО «Сафьяновская медь-Медин»), Узельгинское в Челябинской области (ОАО «Учалинский ГОК») и др. Среднее содержание меди в рудах медноколчеданных месторождений колеблется от 0,64 до 3,32%, самые богатые руды – на Сафьяновском месторождении. В распределенном фонде недр сейчас находится почти две трети разведанных запасов меди, в основном в Норильском рудном районе.

Россия в целом обеспечена разведанными запасами меди при существующем уровне добычи более чем на 90 лет, но обеспеченность эксплуатируемых месторождений меньше: богатых медно-никелевых руд Норильского рудного района хватит примерно на 20 лет; рудники Уральского меднорудного района обеспечены запасами для подземной отработки на 34 года, для открытой – не более чем на 9 лет.

В 2001 г. в России было добыто 693 тыс. т меди в товарной руде, на 1% больше, чем в 2000 г., - это почти 89% от уровня 1991 г.

Обогащение руд и производство медных концентратов ведется непосредственно на горнодобывающих предприятиях, выплавка и рафинирование меди – на семи медеплавильных и шести рафинировочных заводах, расположенных вблизи районов добычи: на Урале, в Мурманской области и в Норильском рудном районе (Таймырский АО). Основной объем переработки медного концентрата осуществляет ОАО «ГМК “Норильский никель”».

Для того чтобы компенсировать недостаток сырья, УГМК объявила о масштабной программе развития сырьевой базы, которая предусматривает увеличение объема производства на всех добывающих предприятиях компании. В конце 2002 г. руководством компании была принята долгосрочная стратегия развития минерально-сырьевой базы, которая предусматривает до 2010 года увеличение объемов переработки собственного первичного сырья до 212 тыс. т меди в концентрате. Основные надежды в уральском холдинге возлагают на Гайский ГОК (Оренбургская область), где планируется увеличить добычу до 7,7 млн тонн руды в год за счет реконструкции подземного рудника и обогатительной фабрики, а также ввода в эксплуатацию месторождения «Осеннее». Первые итоги усилий холдинга по наращиванию добычи медной руды и производства концентрата уже заметны: по данным за 4 месяца 2003 г. все предприятия (Гайский ГОК, Урупский ГОК, «Сафьяновская медь», "Святогор") увеличили производство на 2-10% по сравнению с 2002 г.

Уральские медеперерабатывающие предприятия испытывают хронический дефицит рудного сырья из-за истощения собственных месторождений и сокращения поставок извне после распада СССР. При этом ситуация с обеспечением сырьём продолжает ухудшаться, снижается эффективность работы предприятий, т.к., несмотря на имеющиеся значительные запасы, большая их часть сегодня непригодна к добыче по экономическим соображениям.

Ситуация с медным сырьём в России критическая, и решать её нужно срочно и кардинально. Единственное правильное решение – разработка самого крупного стратегического месторождения, Удокана (Читинская область), где сосредоточено около 40% всех запасов меди в России - 20 млн тонн. Это действительно могло бы стать выходом для пополнения сырьевой базы для УГМК. Однако принятие решения о продаже лицензии на право разработки этого месторождения в правительстве РФ затягивается, что крайне невыгодно уральским производителям меди.

Увеличив объемы производства в 2001 г., Россия сократила экспорт продукции. Основное изменение здесь – переориентация с экспорта на внутреннее потребление. Однако резко изменить направление работы все же не удалось, и часть мощностей по переработке рафинированной меди пришлось приостановить, чтобы поддержать рынок (так, в частности, поступила УГМК, сократив выпуск электротехнической катанки и увеличив производство электролитических порошков и радиаторов).

Низкие цены и затоваривание на мировом рынке, а также сокращение переработки вторичного сырья и снижение поставок медного концентрата из Монголии явились причинами снижения производства рафинированной меди в России в 2002 г. на 2,9%, в том числе на предприятиях Уральского региона - на 1,4%, а на предприятиях ОАО "ГМК "Норильский никель" - на 6,4%. При этом производство медного проката увеличилось на 5,1% по сравнению с 2001 г.

График 5 Динамика российского производства меди, тыс. тонн

Источник: данные РБК, данные Интерфакс-Металлург

Экспорт меди

График 6 Динамика производства и экспорта рафинированной меди, тыс. т

Источник: www . econ . epn . ru

По данным ГТК России за 11 мес. 2002 г. экспорт рафинированной меди уменьшился на 9,8% и составил 484,2 тыс. т на общую сумму 663,6 млн долл. (-16,9% по сравнению с аналогичным периодом 2001 г.). При этом экспорт меди в страны дальнего зарубежья снизился на 9,9% до 480,6 тыс. т (на сумму 658,8 млн долл.), а в страны СНГ увеличился на 20,6% до 3,6 тыс. т (на сумму 4,7 млн долл.). Средняя экспортная цена 1 т рафинированной меди за 11 месяцев 2002 г. снизилась на 8% - с 1489 долл. до 1370 долл.

По результатам января-февраля 2003 г. экспорт российской меди составил 68449 тыс. тонн на сумму 101204 тыс. долл., снизившись по отношению к показателю физического объема за аналогичный период 2002 г. на 25%. При этом в страны дальнего зарубежья экспортировано 68311 тыс. т продукции, в страны СНГ 137 тыс. т. Цена на российскую медь в этот период была на уровне 1478,5 долл./тонну для стран дальнего зарубежья и 1509,8 долл./тонну для стран СНГ.

Потребление меди

График 7 Динамика потребления рафинированной меди, тыс. тонн

Источник: www . urm . ru

С 1999 г. внутреннее потребление меди оживилось и стало определяться спросом со стороны двух направлений – электротехнической промышленности (для производства проводниково-кабельных изделий) и обрабатывающих предприятий цветной металлургии (для выпуска медного, латунного и бронзового проката).

Производители кабельной продукции по состоянию на начало 2001 г. потребляют более 45% меди. По группам изделий медь используется в следующем соотношении:

• 
  40-45% - провода эмалированные и обмоточные,
• 
  16-18% - провода троллейные, шины, прокат,
• 
  12-15% - силовые и контрольные кабели, авиа- и автопровода,
• 
  10-12% - кабели и провода шланговые,
• 
  8-10% - кабели, провода и шнуры связи,
• 
  14% - прочие кабельные и проволочные изделия.

Расширяются сферы потребления меди, которая раньше использовалась в военно-промышленном комплексе в ущерб гражданской промышленности и строительству. В западных странах проводка в жилых и административных зданиях делается из меди. В СССР, начиная с массовых застроек 60-х гг., проводку делали из алюминия, несмотря на то что он менее электропроводен и более пожароопасен. Особенно заметно это сказывается сейчас, когда у россиян стали появляться мощные электроприборы, нагрузка которых не всегда рассчитана на алюминиевую проволоку. Поэтому в 1999 г. Минэнерго утвердило «Правила устройства электроустановок», требующие возврата к медной проводке. Все дома, построенные в России начиная с 2001 г., оснащены медью. Одним из самых перспективных направлений использования меди является выпуск кровли. Медная кровля без ремонта может прослужить 80-100 лет, железная – 10-20 при частых протечках.

Наиболее крупными потребителями рафинированной меди в РФ являются Северо-Западный (42%, основной потребитель - Ленинградская обл.), Уральский (28%, Свердловская обл.), Центральный (14%, Московская обл.), Восточно-Сибирский (7%, Красноярский край) и Северный (4%, Мурманская обл.) регионы.

Крупнейшими медными холдингами являются ГМК "Норильский никель" и ОАО «Уральская горно-металлургическая компания», обеспечивающие в сумме около 90% российского производства меди. Кыштымский медеэлектролитный завод (Урал) обеспечивает около 10% производимой в стране меди.

Таблица 3 Состав холдингов по производству меди

Свердловская область имеет полный технологический комплекс для производства не только черновой и катодной (рафинированной) меди, но и изделий из нее - проката и кабельной продукции. Руда добывается на Сафьяновском и других рудниках, концентрат и черновая медь - на СУМЗе (Ревда), ОАО “Святогор” (Красноуральск), Кировградском комбинате, рафинированная медь производится на ОАО “Уралэлектромедь” (Верхняя Пышма), прокат производят заводы ОЦМ в Каменске-Уральском и Ревде, кабельную продукцию изготавливает ЗАО “Уралкабель” (Екатеринбург). Наращивание объемов производства сдерживается нехваткой мощностей рудной базы, которая частично гасится поставками с комбината «Эрдэнэт» (Монголия).

Таблица 4 Динамика объемов производства меди российскими предприятиями, тыс. тонн

Которая относиться к цветным металлам, известна с давних пор. Ее производство было изобретено раньше, чем люди начали изготавливать железо. По предположениям произошло в результате ее доступности и достаточно простого извлечения из содержащих медь соединений и сплавов. Итак, давайте рассмотрим сегодня свойства и состав меди, страны мира-лидеры по производству меди, изготовление изделий из нее и особенности этих сфер.

Медь обладает высоким коэффициентом электропроводимости, что послужило росту ее ценности, как электротехнического материала. Если ранее на электропровод тратилось до половины всей произведенной в мире меди, то сейчас с этими целями используется алюминий, как более доступный металл. А сама медь становиться наиболее дефицитным цветным металлом.

В этом видео рассмотрен химический состав меди:

Структура

Структурный состав меди включает в себя множество кристаллов: , золото, кальций, серебро, и многие другие. Все металлы, входящие в ее структуру, отличаются относительной мягкостью, пластичностью и простотой обработки. Большинство таких кристаллов в сочетании с медью образуют твердые растворы с непрерывными рядами.

Элементарная ячейка данного металла представляет собой кубическую форму. На каждую такую ячейку приходится по четыре атома, располагающихся на вершинах и центральной части грани.

Химический состав

Состав меди в процессе ее производства может включать в себя ряд примесей, которые влияют на структуру и характеристики конечного продукта. При этом их содержание должно регулироваться как по отдельным элементам, так и по их суммарному количеству. К примесям, которые встречаются в составе меди, можно отнести:

• Висмут . Этот компонент негативно сказывается как на технологических, так и на механических свойствах металла. Именно поэтому он не должен превышать 0,001% от готового состава.
• Кислород . Считается наиболее нежелательной примесью в составе меди. Его предельное содержание в сплаве составляет до 0,008% и стремительно сокращается в процессе воздействия высоких температур. Кислород негативно отражается на пластичности металла, а также на его устойчивости к коррозии.
• Марганец . В случае изготовления проводниковой меди негативно отображается данный компонент на ее токопроводимости. Уже при комнатной температуре быстро растворяется в меди.
• Мышьяк . Этот компонент создает твердый раствор с медью и практически не влияет на ее свойства. Его действие по большей мере направлено на нейтрализацию негативного воздействия от сурьмы, висмута и кислорода.
• . Образует твердый раствор с медью и при этом снижает ее тепло- и электропроводность.
• . Создает твердый раствор и способствует усилению теплопроводности.
• Селен, сера . Эти два компонента имеют одинаковое воздействие на конечный продукт. Они организуют хрупкое соединение с медью и составляют не более 0,001%. При увеличении концентрации резко снижается степень пластичности меди.
• Сурьма . Данный компонент хорошо растворяется в меди, поэтому оказывает минимальное воздействие на ее конечные свойства. Допускается ее не больше 0,05% от общего объема.
• Фосфор . Служит главным раскислителем меди, предельная растворимость которого составляет 1,7% при температуре 714°С. Фосфор, в сочетании с медью, не только способствует ее лучшему свариванию, но и улучшает ее механические свойства.
• . Содержится в небольшом количестве меди, практически не влияет на ее тепло- и электропроводность.

Производство меди

Медь производится из сульфидных руд, которые содержат эту медь в объеме минимум 0,5%. В природе существует около 40 минералов, содержащих данный металл. Наиболее распространенным сульфидным минералом, который активно используется в производстве меди, является халькопирит.

Для производства 1 т меди необходимо взять огромное количество сырья, которое ее содержит. Взять, к примеру, производство чугуна, для получения этого металла в объеме 1 тонны потребуется переработать около 2,5 т железной руды. А для получения такого же количества меди потребуется обработка до 200 т руды ее содержащей.

Видео ниже расскажет о добыче меди:

Технология и необходимое оборудование

Производство меди включает в себя ряд этапов:

1. Измельчение руды в специальных дробилках и последующее более тщательное ее измельчение в мельницах шарового типа.
2. Флотация. Предварительно измельченное сырье смешивается с малым количеством флотореагента и затем помещается во флотационную машину. В качестве такого добавочного компонента обычно выступает ксантогенат калия и извести, который в камере машины покрывается минералами меди. Роль извести на этом этапе крайне важна, поскольку она предупреждает обволакивание ксантогената частичками других минералов. К медным частичкам прилипают лишь пузырьки воздуха, которые выносят ее на поверхность. В результате этого процесса получается медный концентрат, который направляется удаление из его состава избыточной влаги.
3. Обжиг. Руды и их концентраты проходят процесс обжига в моноподовых печах, что необходимо для выведения из них серы. В результате получается огарок и серосодержащие газы, которые в дальнейшем используют для получения серной кислоты.
4. Плавка шихты в печи отражательного типа. На этом этапе можно брать сырую или уже обожженную шихту и подвергать ее обжигу при температуре 1500°С. Важным условием работы является поддержанием нейтральной атмосферы в печи. В итоге происходит сульфидирование меди и ее преобразование в штейн.
5. Конвертирование. Полученная медь в сочетании с кварцевым флюсом продувается в специальном конвекторе на протяжении 15-24 ч. В итоге получается черновая медь в результате полного выгорания серы и выведения газов. В ее состав может входить до 3% различных примесей, которые благодаря электролизу выводятся наружу.
6. Рафинирование огнем. Металл предварительно расплавляется и затем рафинируется в специальных печах. На выходе образуется красная медь.
7. Электролитическое рафинирование. Этот этап проходит анодная и огневая медь для максимальной очистки.

Про заводы и центры производства меди в России и в мире читайте ниже.

Известные производители

На территории России действует всего четыре наибольших предприятия по добыче и производству меди:

1. «Норильский никель»;
2. «Уралэлектромедь»;
3. Новгородский металлургический завод;
4. Кыштымский медеэлектролитный завод.

Первые две компании входят в состав известнейшего холдинга «УГМК», который включает в себя около 40 промышленных предприятий. Он производит более 40% всей меди в нашей стране. Последние два завода принадлежат Русской медной компании.

Видеоролик ниже расскажет о производстве меди:

Для получения меди применяют медные руды, а также отходы меди и её сплавы. В рудах содержится 1 – 6% меди. Руду, содержащую меньше 0,5% меди, не перерабатывают, так как при современном уровне техники извлечение из неё меди нерентабельно.

В рудах медь находится в виде сернистых соединений (CuFeS 2 – халько-пирит, Cu 2 S – халькозин, CuS – ковелин), оксидов (CuO, CuO) и гидрокарбонатов

Пустая порода руд состоит из пирита (FeS 2), кварца (SiO 2), различных соединений содержащих Al 2 O 3 , MgO, CaO, и оксидов железа.

В рудах иногда содержится значительные количества других металлов (цинк, золото, серебро и другие).

Известны два способа получения меди из руд:

• гидрометаллургический;
• пирометаллургический.

Гидрометаллургический не нашел своего широкого применения из-за невозможности извлекать попутно с медью драгоценные металлы.

Пирометаллургический способ пригоден для переработки всех руд и включает следующие операции:

• подготовка руд к плавке;
• плавка на штейн;
• конвертирование штейна;
• рафинирование меди.

Подготовка руд к плавке

Подготовка руд заключается в проведении обогащения и обжига. Обогащение медных руд проводят методом флотации. В результате получают медный концентрат, содержащий до 35% меди и до 50% серы. Концентраты обжигают обычно в печах кипящего слоя с целью снижения содержания серы до оптимальных значений. При обжиге происходит окисление серы при температуре 750 – 800 °С, часть серы удаляется с газами. В результате получают продукт, называемый огарком.

Плавку на штейн

Плавку на штейн ведут в отражательных или электрических печах при температуре 1250 – 1300 °С. В плавку поступают обожженные концентраты медных руд, в ходе нагревания которых протекают реакции восстановления оксида меди и высших оксидов железа

6CuO + FeS = 3Cu 2 O + FeO + SO 2

FeS + 3Fe 3 O 4 + 5SiO 2 = 5(2FeO·SiO 2) + SO 2

В результате взаимодействия Cu 2 O с FeS образуется Cu 2 S по реакции:

Cu 2 O + FeS = Cu 2 S + FeO

Сульфиды меди и железа, сплавляясь между собой, образуют штейн, а расплавленные силикаты железа, растворяя другие оксиды, образуют шлак. Штейн содержит 15 – 55% Cu; 15 – 50% Fe; 20 – 30% S. Шлак состоит в основном из SiO 2 , FeO, CaO, Al 2 O 3 .

Штейн и шлак выпускают по мере их накопления через специальные отверстия.

Конвертирование штейна

Конвертирование штейна осуществляется в медеплавильных конвертерах (рисунок 44) путем продувки его воздухом для окисления сернистого железа, перевода железа в шлак и выделения черновой меди.

Конвертеры имеют длину 6 – 10 м и наружный диаметр 3 – 4 м. Заливку расплавленного штейна, слив продуктов плавки и удаление газов осуществляют через горловину, расположенную в средней части корпуса конвертера. Для продувки штейна подается сжатый воздух через фурмы, расположенные по образующей конвертера. В одной из торцевых стенок конвертера расположено отверстие, через которое проводится пневматическая загрузка кварцевого флюса, необходимого для удаления железа в шлак.
Процесс продувки ведут в два периода. В первый период в конвертер заливают штейн и подают кварцевый флюс. В этом периоде протекают реакции окисления сульфидов

2FeS + 3O 2 = 2Fe + 2SO2,

2Cu 2 S + 3O 2 = 2Cu 2 O + 2SO 2

Образующаяся закись железа взаимодействует с кварцевым флюсом и удаляется в шлак

2FeO + SiO 2 = (FeO) 2 ·SiO 2

По мере накопления шлака его частично сливают и заливают в конвертер новую порцию исходного штейна, поддерживая определенный уровень штейна в конвертере. Во втором периоде закись меди взаимодействует с сульфидом меди, образуя металлическую медь

2Cu 2 O + Cu 2 S = 6Cu + SO 2

Таким образом, в результате продувки получают черновую медь, содержащую 98,4 – 99,4% Cu. Полученную черновую медь разливают в плоские изложницы на ленточной разливочной машине.

Рафинирование меди.

Для получения меди необходимой чистоты черновую медь подвергают огневому и электролитическому рафинированию. При этом, помимо удаления примесей можно извлекать также благородные металлы.

При огневом рафинировании черновую медь загружают в пламенную печь и расплавляют в окислительной атмосфере. В этих условиях из меди удаляются в шлак те примеси, которые обладают большим сродством к кислороду, чем медь.

Для ускорения процесса рафинирования в ванну с расплавленной медью подают сжатый воздух. Большинство примесей в виде оксидов переходят в шлак (Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiO 2), а некоторые примеси при рафинировании удаляются с газами. Благородные металлы при огневом рафинировании полностью остаются в меди. Кроме благородных металлов в меди в небольших количествах присутствуют примеси сурьмы, селена, теллура, мышьяка. После огневого рафинирования получают медь чистотой 99 – 99,5%.
Для удаления этих примесей, а также для извлечения золота и серебра медь подвергают электролитическому рафинированию.

Электролиз ведут в специальных ваннах, футерованных внутри свинцом или другим защитным материалом. Аноды изготовляют из меди огневого рафинирования, а катоды – из тонких листов чистой меди. Электролитом служит раствор сернокислой меди. При пропускании постоянного тока анод растворяется и медь переходит в раствор. На катодах разряжаются ионы меди, осаждаясь на них прочным слоем чистой меди.

Находящиеся в меди примеси благородных металлов выпадают на дно ванны в виде остатка (шлама). После электролитического рафинирования получают медь чистотой 99,95 – 99,99%.

Медь, относимая по классификации к цветным металлам, стала известной в глубокой древности. Ее производство человек освоил раньше, чем железо. Это объяснимо как частым ее нахождением на земной поверхности в доступном состоянии, так и относительной легкостью производства меди путем извлечения ее из соединений. Свое название Cu она получила от острова Кипра, где древняя технология производства меди получила большое распространение.

Благодаря своей высокой электропроводимости (медь из всех металлов - вторая после серебра) она считается особенно ценным электротехническим материалом. Хотя электропровод, на который ранее шло до 50% мирового производства меди, сегодня чаще всего изготовляют из более доступного алюминия. Медь, наряду с большинством прочих цветных металлов, считается все более дефицитным материалом. Это связано с тем, что сегодня называются богатыми те руды, что содержат около 5% меди, а основная ее добыча ведется переработкой 0,5%-ных руд. В то время как в прошлые века эти руды содержали от 6 до 9% Cu.

Медь относят к тугоплавким металлам. При плотности в 8,98 г/см3 ее температуры плавления и кипения составляют соответственно 1083°C и 2595°C. В соединениях она обычно присутствует с валентностью I или II, реже встречаются соединения с трехвалентной медью. Соли одновалентной меди чуть окрашенные или совсем без цвета, а двухвалентная медь дает своим солям в водном растворе характерную окрашенность. Чистая медь представляет собой тягучий металл красноватого или розового (на изломе) цвета. В просвете тонкогом слоя она может казаться зеленоватой или голубой. Большинство соединений меди имеют такие же цвета. Этот металл присутствует в составе множества минералов, из них при производстве меди в России применяют только 17. Самое большое место в этом отводится сульфидам, самородной меди, сульфосолям и карбонатам (силикатам).

В сырье заводов по производству меди помимо руд входят еще медные сплавы из отходов. Чаще всего они включают от 1 до 6% меди в соединениях серы: халькозине и халькопирите, ковелине, гидрокарбонатах и оксидах, медном колчедане. Также руды, наряду с пустой породой, включающей карбонаты кальция, магния, силикатов, пирит и кварц, могут содержать компоненты таких элементов, как: золото, олово, никель, цинк, серебро, кремний и др. Не считая самородных руд, включающих медь в доступном виде, все руды подразделяются на сульфидные или окисленные, а также смешанные. Первые получаются как результат реакций окисления, а вторые считаются первичными.

Способы производства меди

Среди способов производства меди из руд с концентратами выделяют пирометаллургический метод и гидрометаллургический. Последний не получил широкого распространения. Это продиктовано невозможностью одновременного с медью восстановления прочих металлов. Он используется для обработки окисленной или самородной руды с бедным содержанием меди. Отличаясь от него, пирометаллургический способ позволяет разработку любого сырья с извлечением всех компонентов. Очень эффективен он для подвергающихся обогащению руд.

Основной операцией такого процесса производства меди служит плавка. При ее производстве используют медные руды или их обожженные концентраты. В ходе подготовки к данной операции схемой производства меди предусмотрено их обогащение способом флотации. При этом руды, содержащие наряду с медью ценные элементы: теллур или селен, золото с серебром, стоит обогащать в целях одновременного перехода данных элементов в медный концентрат. Образованный таким методом концентрат может содержать до 35% меди, столько же железа, до 50% серы, а также пустую породу. Обжигу он подвергается в целях снижения до приемлемого содержания в нем серы.

Концентрат обжигается в преимущественно окислительной среде, что позволяет удалить примерно половины содержания серы. Полученный таким образом концентрат при переплавке дает довольно содержательный штейн. Еще обжиг помогает снизить вдвое расход топлива отражательной печью. Достигается это при качественном смешении состава шихты, обеспечивающем ее нагревание до 600ºС. Но богатые медью концентраты лучше перерабатывать, не обжигая, так как после этого возрастают утраты меди с пылью и в шлаке.

Итогом такой последовательности производства меди является деление объема расплава надвое: на штейн-сплав и шлак-сплав. Первую жидкость, как правило, составляют медные сульфиды и железные, вторую - окислы кремния, железа, алюминия и кальция. Переработку концентратов в сплав штейн ведут при помощи электрической либо отражательной печей различных видов. Чисто медные либо сернистые руды лучше плавить с помощью шахтных печей. К последним также стоит применить медно-серное плавление, позволяющее улавливать газы, одновременно извлекая серу.

В специальную печь небольшими порциями загружаются медные руды с кокс, а также известняки и оборотные продукты. Верхняя часть печи создает восстановительную атмосферу, нижняя часть - окислительную. По мере расплавления нижнего слоя масса медленно спускается вниз для встречи с разогретыми газами. Верхняя часть печи нагрета до 450 ºС, а температура отходящих газов составляет 1500 ºС. Это необходимо при создании условий очищения от пыли еще до того, как начнется выделение паров с серой.

В результате такой плавки получают штейн, включающий от 8 до 15% меди, шлак, главным образом содержащий известь с железным силикатом, а еще колошниковый газ. Из последнего после предварительного осаждения пыли удаляют серу. Задача увеличения в штейн-сплаве процента Cu при производстве меди в мире решается применением сократительной плавки. Она заключается в помещении в печь наряду со штейном кокса, флюса из кварца, известняка.

При нагревании смеси происходит процесс восстановления медных окисей и железных оксидов. Сплавляемые друг с другом железные и медные сульфиды составляют штейн первоначальный. Расплавляемый железный силикат при стекании вдоль поверхностей откосов принимают в себя прочие компоненты, пополняя шлак. Результатом такой плавки является получение обогащенного штейна со шлаком, включающих медь до 40% и 0,8% соответственно. Драгоценные металлы, такие как серебро с золотом, почти не растворяясь в сплаве шлака, целиком оказываются в сплаве штейна.

Производство черной и рафинированной меди

В ходе добычи черновой меди производством предусмотрено продувание штейн-сплава в конвертере бокового дутья воздухом. Это необходимо, чтобы окислить соединенное с серой железо и перевести его в состав шлака. Данная процедура называется конвертированием, она подразделяется на две стадии.

Первая состоит в изготовлении белого штейна посредством окисления железного сульфида с помощью флюса из кварца. Скапливающийся шлак удаляют, а на его место помещают очередную порцию первоначального штейна, восполняя постоянный объем его в конвертере. При этом в конвертере по ходу удаления шлака остается только белый штейн. Он содержит преимущественно сульфиды меди.

Следующей частью процесса конвертирования служит непосредственное изготовление черновой меди посредством переплавки белого штейна. Она получается путем окисления медного сульфида. Получаемая в ходе продувания медь черновая состоит уже на 99% из Cu с незначительным добавлением серы и различных металлов. При этом она еще не годится для технического использования. Поэтому после конвертирования к ней обязательно применяют метод рафинирования, т.е. очищения от примесей.

В производствах рафинированной меди требуемого качества медь черновая подвергается сначала огневому, потом электролитическому воздействию. Посредством его вместе с исключением ненужных примесей получают также содержащиеся в ней ценные компоненты. Для этого черновую медь на огневой стадии погружают в те печи, что применяют при переплавке концентрата меди в сплав штейна. А для электролиза необходимы специальные ванны, их изнутри покрывают винипластом либо свинцом.

Целью огневой стадии рафинирования является первичное очищение меди от примесей, необходимое для подготовки ее к следующей стадии рафинирования - электролитической. Из расплавляемой огневым методом меди вместе с растворенными газами и серой удаляются кислород, мышьяк, сурьма, железо и прочие металлы. Полученная таким способом медь может включать незначительное содержание селена с теллуром и висмутом, что ухудшает ее электропроводность и способность к обработке. Эти свойства особенно ценны для изготовления продукции из меди. Поэтому к ней применяют электролитическое рафинирование, позволяющее получение меди, пригодной для электротехники.

В ходе электролитического рафинирования анод, отливаемый из меди, прошедшей огневую стадию рафинирования, и катод из тонколистовой меди поочередно погружаются в ванну с сернокислым электролитом, через которую пропускают ток. Эта операция позволяет качественное очищение меди от вредных примесей с одновременным извлечением сопутствующих ценных металлов из анодной меди, являющей сплавом многих компонентов. Итогом такого рафинирования служит производство катодной меди особой чистоты, содержащей до 99,9% Cu, получение шлама, содержащего ценные металлы, селен с теллуром, а также загрязненного электролита. Он может быть использован для изготовления медного и никелевого купороса. Помимо этого неполное химическое растворение компонентов анода дает анодный скрап.

Электролитическое рафинирование выступает основным способом получения технически ценной меди для промышленности. В относящейся к странам-лидерам по производству меди России с ее помощью изготавливают кабельнопроводниковые изделия. Чистая медь широко применяется в электротехнике. Здесь также большое место занимают медные сплавы (латунь, бронза, мельхиор и др.) с цинком, железом, оловом, марганцем, никелем, алюминием. Медные соли нашли спрос в сельском хозяйстве, из них получают удобрения, катализаторы синтеза и средства для уничтожения вредителей.