Раздел 1. Общая информация о рассматриваемой отрасли промышленности

Раздел 1. Общая информация о рассматриваемой отрасли промышленности

1.1 Общая информация

Медь имеет очень высокую тепловую и электрическую проводимость и относительно устойчива к коррозии, а также обладает ценными механическими свойствами - ковкостью и тягучестью. Свойства меди определяют ее применение.

Медь является одним из базовых металлов на Лондонской бирже металлов (ЛБМ). В связи с этим производство меди базируется на стандарте медных катодов класса А (содержание меди - 99,95%), определенном терминологией ЛБМ. В европейском стандарте на медные катоды EN 1978 [2] используется обозначение марки Cu-CATH-1, или, в соответствии с новой европейской буквенно-цифровой системой обозначений, CR001A. В американском стандарте ASTM B115 [3] используется обозначение Cathode Grade 1. С подробной информацией о химическом составе меди можно ознакомиться в документе ЛБМ [4].

В Российской Федерации требования к медным катодам и марки катодной меди установлены в ГОСТ 546-2001 "Катоды медные. Технические условия" и ГОСТ 859-2014 "Медь. Марки" соответственно. Все отечественные марки катодной меди предусматривают чистоту металла не менее 99,95%.

Переработку медного сырья можно производить как пиро-, так и гидрометаллургическим способом. В мире около 85% меди производят пирометаллургическим способом. Процесс пирометаллургического производства меди состоит из нескольких переделов:

- добыча и обогащение руды - концентрат;

- производство черновой меди - черновая медь;

- производство рафинированной меди - анодная медь, катодная медь.

"Рисунок 1.1 - Доли отдельных компаний в добыче и производстве меди в России"

Россия обладает значительной сырьевой базой и занимает 3-е место в мире по запасам после Чили и Перу. Существующие запасы медьсодержащих руд в России оцениваются в 90 млн т (медь в руде) [5].

Добыча и переработка медной руды в России ведется тремя компаниями: "Норильский никель" ("Норникель"), "Русская медная компания" (РМК) и "Уральская горно-металлургическая компания" (УГМК), - обладающими собственной сырьевой базой.

Всего на территории России в 2014 году на месторождениях трех компаний было добыто более 790 тыс. т меди (в руде), из которых 354 тыс. т - на рудниках Заполярного филиала "Норильского никеля", а 315 тыс. т - на добывающих предприятиях УГМК, остальное - на предприятиях РМК.

Таблица 1.1 - Основные месторождения меди [5]

Месторождение	Геолого-промышленный тип	Доля в балансовом запасе Российской Федерации, %	Содержание меди в руде	Добыча в 2013 году (по меди), тыс. т
"Норильский никель"
Октябрьское	Сульфидный медно-никелевый	22,1	1,63	358,6
Талнахское		11,6	1,11	80,5
Норильск-1		1,8	0,48	14,2
Ждановское		1,1	0,3	12,7
Быстринское	Скарновый медно-магнетитовый	2,3	0,78	0
УГМК
Гайское	Медноколчеданный	5,5	1,3	62,8
Юбилейное		1,5	1,69	33
Подольское		1,9	2,11	0
Волковское	Ванадиево-железо-медный	1,9	0,64	5,1
РМК
Михеевское	Медно-порфировый	1,7	0,44	23,5
Томинское	Медно-порфировый	1,7	0,47	0
"Байкальская горная компания" ("Металлоинвест")
Удоканское	Медистые песчаники	22	1,56	0
ГДК "Баимская"
Песчанка	Медно-порфировый	4,1	0,83	0

Сырьем для производства черновой меди служат концентраты, получаемые путем обогащения медной руды на горно-обогатительных предприятиях, а также вторичные материалы. Перечень горно-обогатительных предприятий и источников перерабатываемых на них руд приведен в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Горно-обогатительные мощности

ГОК/Предприятие	Сырьевая база	Производительность, млн т руды в год
"Норильский никель"
Талнахская обогатительная фабрика	Месторождение "Октябрьское" (рудники "Октябрьский", "Таймырский"), месторождение "Талнахское" (рудник "Комсомольский"), месторождение "Норильск-1" (рудник "Заполярный")	7,5
Норильская обогатительная фабрика	Месторождение "Октябрьское" (рудники "Октябрьский", "Таймырский"), месторождение "Талнахское" (рудник "Комсомольский")	8
Обогатительная фабрика (Кольская ГМК)	Месторождения "Ждановское", "Заполярное", "Котсельваара", "Семилетка"	До 8,25
РМК
Александринская горно-рудная компания	Рудники "Александринский", "Чебачье", "Маукский"	До 0,8
Ормет	Рудники "Джусинский", "Еленовский", "Весенний"	До 0,82 тыс. т
Михеевский ГОК	Месторождение "Михеевское"	До 18
Томинский ГОК	Месторождение "Томинское"	До 28
УГМК
Гайский ГОК	Гайский открытый рудник, Гайский подземный рудник	До 8
Учалинский ГОК	Учалинский подземный рудник, рудник "Узельгинский"	Около 6
Сибайский филиал Учалинского ГОКа	Месторождения "Сибайское", "Камаганское"	До 1,5
Башкирская медь	Месторождения "Юбилейное", "Дергамышское", группа Подольских месторождений	До 1,5
Сибирь - Полиметаллы	Месторождения "Зареченское", "Рубцовское", "Корбалихинское"	До 1,5
Сафьяновская медь	Месторождение "Сафьяновское": карьер - 1,2 млн т/год + подземный рудник (проектная мощность - 500 тыс. т/год)	До 1,5
Северный медно-цинковый рудник "Святогор"	Месторождения "Волковское", "Тарньреское", "Шемурское (проектная мощность рудника - 700 тыс. т/год), "Ново-Шемурское"	До 2,5
Бурибаевский ГОК	Месторождения "Бурибаевское", "Маканское", "Октябрьское"	До 0,4
Урупский ГОК	Месторождение "Урупское"	До 0,15

Важной составной частью поставляемого для рафинирования и последующей обработки меди сырья являются вторичные материалы (лом цветных металлов), содержащие медь. Медь может быть извлечена из большинства изделий, для изготовления которых она применяется, и возвращена в процесс производства без потери качества при вторичной переработке. Практически 100% вновь образующегося или технологического медного лома перерабатывается; кроме того, согласно некоторым исследованиям, до 95% медного лома старых изделий поступает на рынок и также перерабатывается.

По экспертной оценке, в Российской Федерации вторичное сырье обеспечивает производство 20% - 22% (или 175 - 195 тыс. т) меди.

Так, ЗАО "Новгородский металлургический завод" (ЗАО "НМЗ"), принадлежащий РМК, работает исключительно на вторичном сырье. Предприятия УГМК и РМК используют как первичное, так и вторичное сырье, предприятия "Норильского никеля" в качестве основного сырья при производстве меди используют только первичное сырье (медный концентрат).

1.2 Производство меди

Территориальное размещение медеплавильных и медерафинировочных предприятий отрасли показано на рисунке 1.2. Перечень производственных предприятий с краткой характеристикой приведен в таблице 1.3.

"Рисунок 1.2 - Территориальное размещение предприятий по производству меди"

Таблица 1.3 - Общие сведения о предприятиях, производящих медь

Компания		Предприятие	Расположение	Дата ввода в эксплуатацию, год	Производство черновой меди в 2014 году, тыс. т	Производство катодной меди в 2014 году, тыс. т
"Норникель"	Заполярный филиал	Медный завод	Норильск	1949	321,7	297,55
		Надеждинский металлургический завод(1)		1979
	Кольская ГМК	"Североникель"	Мончегорск	1939	15,8	57,39
УГМК		"Уралэлектромедь"	Верхняя Пышма	1934	Не производит	388,22
			Кировград (филиал ППМ)	Нет данных	67,7	Не производит
		СУМЗ	Ревда	1940	142,9	Не производит
		ММСК	Медногорск	1939	40,9	Не производит
		"Святогор"	Красноуральск	1931	83,4	Не производит
РМК		"Карабашмедь"	Карабаш	Нет данных	102,67	Не производит
		КМЭЗ	Кыштым	1908(2)	Не производит	114,2
		НМЗ	Великий Новгород	2003	Не производит	34,47
		Уралгидромедь(3)	Полевской	2005	Нет данных

_____________________________

(1) Для Надеждинского металлургического завода основное производство - никелевое. В части производства меди перерабатывает медный концентрат участка разделения файнштейна обжигового цеха никелевого завода с получением медных анодов.

(2) Завод основан Никитой Демидовым в 1757 году, многие годы выпускал железо всемирно известной марки "Два соболя". В начале XX века завод был перепрофилирован и в 1908 году первым в России приступил к электролитическому рафинированию меди.

(3) Гидрометаллургический процесс: экстракция - реэкстракция - электроэкстракция.

1.3 Потребление меди

Производственные мощности по выпуску рафинированной меди и полуфабрикатов в Российской Федерации превышают внутренний спрос. Об этом свидетельствуют данные экспорта меди за 2014 год: поставки медных катодов на внешние рынки составили 374,1 тыс. т, а медной катанки - 283,2 тыс. т (см. рисунок 1.3). Импорт меди присутствует в качестве готовой медной продукции, которой в 2014 году в Российской Федерации было поставлено порядка 40 тыс. т.

"Рисунок 1.3 - Импорт/экспорт меди и продукции на ее основе, тыс. т [ФТС]"

Рафинированная медь является основным сырьем для производства медных полуфабрикатов. Объем выпуска полуфабрикатов из меди и медных сплавов в 2014 году составил 750,6 тыс. т (по содержанию меди). Большая часть производства - 91% - приходится на выпуск медной катанки, 8% - на выпуск цветного проката и 1% - на медный порошок (см. рисунок 1.4).

"Рисунок 1.4 - Производство полуфабрикатов [ЗАО "Цветметобработка"]"

Производство цветного проката*(1) в 2014 году составило 67 тыс. т (или 56,3 тыс. т по содержанию меди). В структуре производства основная часть приходится на выпуск плоского медного проката - 32% и на профили и сорт (в том числе прутки) из медных сплавов - 28%. В сумме данные группы продуктов занимают больше половины (60%) производства (см. рисунок 1.5).

"Рисунок 1.5 - Структура производства цветного проката"

Потребителями медных полуфабрикатов являются такие отрасли и сектора, как производство кабельной продукции, производство электрооборудования, машиностроение, транспорт, строительство и др.

1.4 Основные экологические проблемы

В выбросах предприятий цветной металлургии в целом и медеплавильных заводов в частности основные объемы загрязняющих веществ приходятся на такие элементы, как диоксид серы, пыль, оксиды азота, оксид углерода, металлы и их соединения (в зависимости от состава исходного сырья это, прежде всего, кадмий, медь, мышьяк, ртуть, свинец и др.), летучие органические соединения (общие и органический углерод), полихлордибензодиоксины/фураны (ПХДД/Ф).

Исторически наиболее острой экологической проблемой, связанной с производством меди из первичного сырья, являются выбросы диоксида серы, составляющие 75% - 80% от общего объема загрязняющих веществ в отходящих газах, образующихся при обжиге и плавке сульфидных концентратов. Эта проблема была эффективно решена, например, на медеплавильных заводах ЕС, и в настоящее время в среднем 98,9% серы извлекается из выбросов и используется для производства серной кислоты и жидкого диоксида серы. В Российской Федерации также происходит постепенный рост процента улавливания диоксида серы в отходящих газах, выбрасываемых предприятиями цветной металлургии, однако отрасль сохраняет второе место по объемам выбросов этого загрязняющего вещества (см. таблицу 1.4).

Таблица 1.4 - Примерное распределение выбросов диоксида серы по основным отраслям-загрязнителям [6]

Отрасль	Доля, %
Электроэнергетика (тепловые станции)	58,6
Цветная металлургия	18,5
Черная металлургия	17,6
Химическая и нефтеперерабатывающая промышленность	5,3
Всего	100

По выбросам пыли цветная металлургия также является одной из основных отраслей-загрязнителей, хотя здесь ее доля существенно меньше и составляет 2,8%.

Основные экологические проблемы при производстве вторичной меди также связаны с отходящими газами, образующимися при работе различного типа печей. Например, при наличии небольших количеств хлора во вторичном сырье имеется вероятность образования ПХДД/Ф, в связи с чем предпринимаются усилия по решению вопроса об уничтожении этих опасных соединений.

Все больше внимания как при первичном, так и при вторичном производстве меди уделяется неорганизованным выбросам. Для улавливания неорганизованных выбросов технологических газов необходимо тщательное проектирование технологических установок и процессов.

Используемая при производстве меди вода в основном циркулирует в замкнутых циклах, и сброс промышленных стоков в водные объекты предприятиями отрасли незначителен. В тех случаях, когда такой сброс происходит, в стоках могут содержаться ионы таких металлов, как железо, кадмий, медь, мышьяк, никель, олово, ртуть, свинец, сурьма, цинк. Стоки также могут обладать повышенными значениями показателя кислотности за счет присутствия серной и (существенно реже и в существенно меньших объемах) соляной и плавиковой (фтористоводородной) кислот.

Качество вторичного сырья значительно варьируется, и многие источники не позволяют прямо использовать эти материалы при производстве полуфабрикатов. В этом смысле предприятиям отрасли для получения отсортированного материала необходимой чистоты приходится полагаться на ломозаготовителей, и, хотя для лома существуют согласованные спецификации, качество и чистота лома могут меняться в широком диапазоне. В связи с этим могут быть необходимы дополнительные системы очистки и (или) сокращения выбросов, образующихся при плавке ломов недостаточной чистоты.

Накопленные за многие годы на ряде предприятий отрасли шлаки в последнее время начинают все активнее перерабатываться с целью извлечения полезных компонентов (так, в медеплавильных шлаках содержанием меди может быть сопоставимо с ее содержанием в перерабатываемых рудах). Переработка и использование отвальных шлаков для строительной отрасли нередко ограничиваются экономическими факторами, в частности стоимостью транспортировки до мест конечного потребления таких материалов.