Сырьевые ресурсы Урала

Федеральное агентство по образованию  ГОУ ВПО

«Уральский Федеральный Университет – УПИ»

имени первого Президента России Б.Н.Ельцина

 

Химико-технологический институт

Кафедра Технологии Неорганических веществ

 

 

Домашняя работа

По дисциплине «Введение в специальность»

На тему: «Сырьевые ресурсы Урала»

 

 

 

Выполнил(а) студент:                                             Кошкина О.Ю.

Группы  ХТНВ:                                                            Х-300601

Руководитель:

доктор  технических наук,                                       Десятник В.Н,

профессор

 

 

Екатеринбург 2012 г

                         

Оглавление

Природно-ресурсный потенциал Урала 3

Химическая промышленность 12

Список литературы. 14

 

 

                 Природно-ресурсный потенциал Урала 
 
Природные ресурсы Урала отличаются большим разнообразием и оказывают огромное влияние на его специализацию и уровень развития.   Уральский экономический район обладает и минерально-сырьевыми, и топливными, и нерудными полезными ископаемыми. По запасам некоторых видов минеральных ресурсов  (медных руд, асбеста, калийных солей) Урал занимает ведущее место в мире. 
Топливные ресурсы Урала представлены всеми основными видами: нефтью природным газом, углем, горючими сланцами, торфом.

 Месторождение нефти  сосредоточены в основном в Пермской и Оренбургской областях, природного газа - в Оренбургском газоконденсатном месторождении, которое является крупнейшим в европейской части страны.

                          
Месторождения железных руд и руд цветных металлов сконцентрированы в основном в пределах Уральских гор.

На Урале известно свыше 2 тысяч месторождений железных руд, из них балансовых месторождений - 75, эксплуатируются - 29. По добыче железной руды Урал уступает только Центрально - Черноземному экономическому району. Тем не менее, потребности района в железных рудах удовлетворяются за счет собственной добыче только на 3/5. В настоящее время ведется разработка руд Качканарской и Бакальской групп месторождений, в которых сосредоточенны 3 /4 запаса уральских железных руд. Только благодаря тому, что руды многокомпонентные и содержат также ванадий и титан, добыча их рентабельна. 
Урал выделяется большими запасами разнообразных ресурсов цветных металлов. Это и медные руды ( Красноуральская , Кировоградская, Гайское, и др. месторождения ), и цинковые ( преимущественно медно-цинковые), и никелевые ( Верхний Уфалей, Орск, Реж). Имеются значительные ресурсы алюминиевого сырья ( бокситы ), сосредоточенные в Североуральском бокситоносном  бассейне ( месторождений Красная Шапочка, Северная, Сосьвинское и др. ). Правда, многие месторождения бокситов уже истощены.

Особенно Урал славится своими «самоцветами» — драгоценными, полудрагоценными и поделочными камнями (изумруд,  аметист, аквамарин,  яшма, родонит, малахит и др.).

                               

          Малахит                                      Берилл                                    Кварц

 

                      

           Медь                                           Пирит                             Крокоит

 

В недрах гор содержится более двухсот разных минералов. Из Уральского малахита и яшмы сделаны чаши петербургского Эрмитажа, а также внутренняя отделка и алтарь храма Спаса на Крови.

                                     

 
Урал обладает крупными ресурсами  калийных и поваренных солей. Здесь  расположен один из самых больших  соленосных бассейнов - Верхнекаменский, его балансовые запасы по всем категориям составляют свыше 173 млрд.т . Следует отметить также Илецкое месторождение поваренной соли в Оренбургской области. На Урале сосредоточены основные промышленные запасы асбеста в стране: Баженовское (Свердловская область ) и Киембаевское (Оренбургская область ) месторождения. Имеются залежи глин, песков, известняка и др.

 
Значительны лесные ресурсы района. Урал входит в многолесную зону страны, по лесистости (свыше 40 %) уступает только Сибири, Дальнему Востоку и Северу европейской части страны. Преобладают хвойные леса.

Основная часть лесных ресурсов расположена в северной части Уральского 
Экономического района - в Свердловской и Пермской областях.

 
Многие регионы Урала недостаточно обеспечены водными ресурсами. Средний  многолетний объем речного стока  составляет около 136 куб.км. в год. Основные запасы поверхностных вод сосредоточены на западе Урала, что не совпадает с районами наибольшей концентрации промышленности. 

 

Полезные ископаемые, используемые для производства строительных материалов или применяемые в строительстве, широко распространены на Урале. К ним  относятся цементное сырье, гипс и ангидрит, облицовочные и строительные камни, пески и глины.  
        Цементное сырье. В качестве природного сырья для производства цемента служат известняки, глины и мергели. На Урале имеются неограниченные запасы известняков с расположенными поблизости месторождениями глин или мергелей, что обеспечивает необходимое развитие цементной промышленности. Как сырье для производства цемента на Урале разведаны следующие месторождения известняков: Гальяновское, Невьянское I и II, Кунарское в Свердловской области; Шеинское (Еманжелинское), Смеловское и Троицкая Каменоломня в Челябинской области; Ново-Пашийское в Пермской области; Альмухаметовское, Шах-Тау и Юрак-Тау в Башкортостане; Акбулакское месторождение мела в Оренбургской области. Вблизи каждого из них имеются месторождения с необходимыми запасами глин или глинистых сланцев, опок, мергеля, трепела, маршаллитов. В целом на Урале разведаны 23 месторождения цементного сырья, карбонатных пород (известняков, доломитов) 900 млн т, глинистых пород 300 млн т, гидравлических добавок 27 млн т. На базе разведанных месторождений минерального сырья на Урале работают 11 цементных заводов: Невьянский, Нижнетагильский, Горнозаводской, Сухоложский, Ново-Сухоложский, Коркинский, Катав-Ивановский, Магнитогорский, Пашийский, Стерлитамакский, Новотроицкий. Производимый цемент полностью обеспечивает потребности Уральского района, а около 30% его производства вывозится в другие области – Тюменскую, Омскую и др. В целом на Урале имеются практически неограниченные возможности расширения сырьевой базы цементной промышленности.  
        Гипс (CaSO₄х2H₂O) и ангидрит (CaSO₄) сходны по составу и области применения, поэтому рассматриваются совместно. 

Природный ангидрит (СаSO₄) в основном природный гипс (СаSО₂*2Н₂О), а также гипсосодержащие отходы химической промышленности служат сырьем для получении гипсовых вяжущих веществ.

 
        Важнейшим свойством гипса  является потеря им воды при  нагревании (до 130-180^оС). Обезвоженный и измельченный гипс при затворении водой дает пластичное тесто, которое вскоре затвердевает подобно цементу. Этот обожженный гипс, или алебастр, применяется в строительном деле для изготовления плит, перегородочных панелей, сухой гипсовой штукатурки.  
        Гипс и ангидрит образуются в основном осадочным способом в условиях высыхающих морей и озер. При этом они осаждаются раньше других солей – галита, карналлита, сильвина, поэтому залегают в основании соленосных толщ.  
        На Урале промышленные месторождения гипса и ангидрита распространены в отложениях пермского возраста на западном склоне Урала и в каменноугольных отложениях на восточном склоне. На западном склоне залежи гипса и ангидрита мощностью в десятки и сотни метров находятся в пределах Западно-Уральской зоны и восточной части Восточно-Европейской (Русской) платформы в Пермской и Оренбургской областях и Республике Башкортостан.  
        В Пермской области известны месторождения Ергачинское (разрабатывается с 1928 г.), Гора Соколья, Саркаевское, Бабкинское, Опокинское, Кишертское, Плехановское, Кочебахтинское, Селищенское, Полазнинское, Чумкаское и др. (А.В.Ломаев, 1973). На территории Башкортостана учтены около 300 месторождений гипса и 15 месторождений ангидрита. Более крупные месторождения гипса, пригодные для разработки открытыми карьерами, расположены по берегам рек Белой, Сима, Уршака. К ним относятся месторождения Охлебининское с разведанными запасами гипса около 26 млн т, Асканьинское, Акбердинское, Городок (около 28 млн т). Ново-Турбаслинское, Благовещенское, Соколовское, Бишкаинское, Талалаевское, Ишеевское, Селеукское (более 50 млн т) и др.  
        В Оренбургской области промышленные месторождения гипса расположены в междуречье Сакмары и Урала в Зиянчуринском районе, а также вблизи г.Соль-Илецка. Здесь расположены месторождения Слудная Гора (37 млн т), Три Креста (15 млн т), Ново-Матвеевское, Разномойское (1,6 млн т), Нежинское (1 млн т) и др. (С.Н.Краузе, 1966).  
        На Восточном склоне Урала месторождения гипса залегают в отложениях каменноугольного возраста. Они меньше по размерам и ниже по качеству гипса по сравнению с месторождениями Западного склона. В Свердловской области разведано Монастырское месторождение гипса с запасами около 11 млн т, а в Челябинской области –Каринское (18,6 млн т), Усть-Карабольское (около 2 млн т) и Мартышечье Озеро - вблизи г.Магнитогорска.Перспективы увеличения запасов гипса на Западном склоне Урала практически не ограничены.  
        Облицовочный камень предназначен для покрытия тех или иных частей зданий и сооружений в целях их длительного сохранения и улучшения их внешнего вида. В качестве облицовочного камня применяются горные породы, устойчивые к внешним механическим и химическим воздействиям и обладающие хорошими декоративными свойствами.  
        Уральский каменный пояс, в пределах которого на больших площадях на поверхность выходят разнообразные горные породы, в том числе обладающие высокой прочностью и определенными декоративными свойствами, является одним из главных регионов добычи облицовочного камня в России.  
        Камнеобрабатывающая промышленность на Урале возникла в середине XVIII века. В 1739 г. началась распиловка мрамора на Северском металлургическом заводе. В 1747 г. была построена первая Екатеринбургская камнерезная фабрика по механизированной обработке мрамора.  
        В последние годы потребность в облицовочном камне все возрастает. Расширился перечень горных пород, применяемых в качестве облицовочного камня. К началу 90–х г. в Уральском экономическом районе изучено более 300 месторождений облицовочного и пильного камня: из них 39 месторождений мрамора, 28 – гранитоидов, 22 – габбро, 12 – порфиритов, 11 – серпентинитов, 11 – родонитов, 6 – кварцитов, 5 – туфов, 3 – пироксенитов, 2 – дунитов и других пород (Г.В.Бычков, 1994; Л.Г.Гумеров, 1994). По 76 месторождениям облицовочного камня утверждены запасы, исчисляемые миллионами кубических метров на каждом месторождении.  
        Интерес к месторождениям облицовочного камня, расположенных вблизи Екатеринбурга, в последние годы возрос в связи со строительством метрополитена. Многие из месторождений облицовочного камня на Урале эксплуатируются. К эксплуатируемым относятся месторождения мраморов и мраморизованных известняков – Коелгинское, Мраморское, Черновское, Уфалейское, Коркодинское, Шабровское, Сарапульское, Ново-Ивановское, Верхнетагильское, Першинское, Походиловское, Нижнетагильское (Сапальское), Прохорово-Баландинское, Полевское, Колюткинское; месторождения гранитов – Сибирское, Головыринское, Малышевское. Более интенсивно ведется обработка Коелгинского, Мраморского и Уфалейского месторождений мрамора и Сибирского месторождения гранитов. На Урале добывается около 70% блочного мрамора России.  
        В целом запасы природного облицовочного камня на Урале практически не ограничены. Имеются возможности обеспечения им других областей России.  
        Строительный камень применяется в виде бута и щебня для различных видов строительных работ: кладки фундаментов и стен зданий и сооружений, строительства дорог, мостов, плотин и др. Щебень является также наполнителем бетона.  
        На Урале в качестве строительного камня разведаны многочисленные месторождения изверженных, метаморфических и осадочных пород. В Предуральской структурно-геологической зоне строительный камень представлен в основном осадочными породами: известняками, доломитами, песчаниками, мергелями. В Центрально-Уральской зоне, кроме осадочных, для строительных целей используются метаморфические и изверженные породы. В Тагило-Магнитогорской и Восточно-Уральской зонах в качестве строительного камня широко применяются более прочные изверженные породы: граниты, диориты, порфириты и др.  
        В Свердловской и Челябинской областях разведаны около 70 месторождений строительного камня с общими запасами около 800 млн м3. Из них примерно половина месторождений эксплуатируются (Е.Ф.Рыжков, Т.Б.Пигулевская, 1973). Более крупными из эксплуатируемых месторождений Свердловской области являются Шарташское (более 30 млн м³) и Исетское (50 млн м³) месторождения гранита и месторождение габбро Гора Змеевая (12,5 млн м³); в Оренбургской области Круторожинское (70 млн м³) месторождение диабазов, расположенные к северу от г.Орска.  
        В Белорецком районе разведаны как сырье для получения динасового кирпича четыре месторождения кварцитов: Машакское, Мурунское, Гора Малиновая и Гора Большая Кирель. Эти кварциты могут использоваться как  высокопрочный строительный камень. Прогнозные ресурсы кварцитов перечисленных месторождений оцениваются более 2200 млн т (М.А.Мульменко, 1966).  
        Песок и гравий. Для строительных целей согласно принятым стандартам (ГОСТ 24100–80), принята следующая градация рыхлых обломочных пород: для песка величина обломков 0,05–5 мм, для гравия 6–10,  для валунов – более 70 мм. В природе часто встречаются разнозернистые рыхлые породы, содержащие песок и гравий. Если содержание гравия по объему более 10%, то порода относится к песчано-гравийной смеси. Пески и песчано-гравийные смеси широко используются в строительстве – для штукатурных и кладочных растворов, для приготовления бетона. В природе эти полезные ископаемые накапливаются в долинах рек, в прибрежных зонах озер и морей.  
        Более крупными месторождениями строительных песков и песчано-гравийных смесей на Среднем Урале являются Переваловское (139 млн м³) в Свердловской области, залегающее в террасовых отложениях реки Тагила; Федоровско-Сычевское (14 млн м³) в Челябинской области в отложениях 2-й и 3-й надпойменных террас долины р.Миасса; Соликамское (58,5 млн м³), приуроченное к 1-й надпойменной террасе р.Камы; Закамское (10,8 млн м³), залегающее во второй надпойменное террасе р.Камы в районе Перми.  
        На Южном Урале крупное месторождение песчано-гравийной смеси разведано в долине р.Урала, ниже г.Магнитогорска. На территории Республики Башкортостан и в Оренбургской области разведано 123 месторождения строительных песков и песчано-гравийных смесей (Ф.И.Кислова, 1966). В Башкортостане более крупные месторождения этих полезных ископаемых расположены в долинах рек Белой, Уфы, Демы, Малого Ика, Большого Ика, Быстрого Таныпа. Разведанные их запасы превышают 160 млн м³. В Оренбургской области объем разведанных песков и песчано-гравийных материалов составляет около 40 млн м³. Эти месторождения расположены в долинах рек Губерли, Сакмары, Урала.  
        Разведанные запасы песков и песчано-гравийных смесей в Уральском экономическом районе составляют около 1 млрд м³, следовательно, район полностью обеспечен этими полезными ископаемыми и может снабжать ими другие области.  
        Глины. Выше описаны огнеупорные глины, а здесь мы кратко охарактеризуем глины, применяемые для изготовления кирпича, черепицы, керамзита, а также бентониты и глины, используемые для приготовления промывочного раствора при бурении скважин. Керамзит изготовляется путем обжига вспучивающихся глин при температуре 1000^оС и получения из них пористых шариков размерами 1–5 см и плотностью 0,3–0,9 г/см³. Этот материал используется в строительстве для тепло- и звукоизоляции и для изготовления легкого бетона. Бентонитовые глины состоят более чем на 60% из монтмориллонита и обладают высокой связующей способностью. Бентониты применяются в литейном производстве и при окомковании железорудных концентратов, а также при изготовлении комбикормов.  
        Свойства вспучивания при нагревании установлены также для низкоуглеродистых глинистых сланцев (шунгизитов) рифейских отложений Башкирского мегантиклинория. Это свойство обязано окислению тонкорассеянного шунгитоподобного углерода с образованием прочных легких гранул. Последние обладают всеми технологическими свойствами керамзита и могут заменять его. Технология получения пористого щебня из углеродистых сланцев более экономична, чем керамзита из глин. Шунгизитовое сырье широко распространено в отложениях рифея и венда Южного и Среднего Урала (М.Т.Крупенин, 1994).  
        Глины могут иметь осадочное происхождение или образоваться в результате выветривания твердых горных пород выше уровня грунтовых вод. Если последние залегают на месте своего образования, они называются элювиальными, если  сползают по склонам холмов и долин рек, то относятся к делювиальным глинам. Глины, осаждающиеся на дне рек, относятся к аллювиальным.  
        На Среднем Урале разведаны многочисленные месторождения кирпичных и керамзитовых глин. Большинство из них приурочено к делювиальным отложениямчетвертичного возраста. К ним относятся Горнощитское (более 5 млн м³) и Петрокаменское (около 500 тыс м³) в Свердловской области; Таушинское (8,6 млн м³) в Пермской области и др. (Е.Ф.Рыжков, Т.Б.Пигулевская, 1973).  
        Месторождения аллювиальных глин размещены главным образом в Зауральской равнине в надпойменных террасах рек Сосьвы, Исети и др. Представителем этого типа является Серовское месторождение глин, расположенное в долине р.Сосьвы (4,4 млн м³). В Зауральской равнине расположены также озерно-элювиальные месторождения глин: Богдановичское (4,5 млн м³) в Свердловской области и Суховязовское (5,3 млн м³) в Челябинской области на окраине г.Уфалея.  

 

 

Химическая промышленность

   Химическая промышленность - отрасль рыночной специализации Урала - обладает мощной сырьевой базой, использует нефть, попутные нефтяные газы, уголь, соли, серный колчедан, отходы черной и цветной металлургии, лесной промышленности.

   Уральский экономический регион - один из ведущих в стране по развитию химической промышленности, которая представлена здесь всеми важнейшими производствами: минеральных удобрений, синтетических смол и пластмасс, синтетического каучука, соды, серной кислоты и другие.  
Урал одновременно является и крупным потребителем продукции химической промышленности.  
Наибольшее значение имеет производство минеральных удобрений, среди которых выделяется калийные.

• Калийные удобрения вырабатываются в районе добыче сырья                      ( Верхнекамского соленосного бассейна ). Основные центры расположены в Пермской области ( Березники, Солекамск ). 
• Предприятия по производству азотных удобрений размещаются в районе добыче угля и поваренной соли - Березники, работают в комплексе с металлургическими заводами ( используют коксовый газ ) - Магнитогорск, Нижний Тагил; в районе нефтепереработки                    ( применяют ее отходы ) - Салават.
• Фосфатные удобрения выпускаются в Перми, Красноуральске на основе привозных хибинских апатитов.

 При производстве минеральных  удобрений и медного купороса используется серная кислота. 

Основным сырьем для получения  медного купороса служат серная кислота и медь: медный лом или отходы металлообрабатывающей промышленности – стружка, опилки и т. д., а также отходы или полупродукты металлургии меди – белый матт и окись меди, ватержакетная пыль, шлаковые отходы, электролитные растворы медеэлектролитных заводов, цементная медь, извлекаемая из рудничных вод, из колчеданных огарков и др.

В настоящее время ОАО «Уралэлектромедь» является лидером на рынке сбыта медного купороса.

 

Основными производителями серной кислоты являются предприятия фосфорных удобрений. Производство серной кислоты (в 1995 г. составило 6,9 млн т) основано на использовании серного колчедана (месторождения медно-колчеданных руд на Урале), а также отходящих промышленных сернистых газов чернометаллургических (Нижний Тагил, Пермь, Первомайск, Челябинск) и медеплавильных производств (Красноуральск, Ревда, Карабаш, Медногорск) в Уральском районе. Кроме того, в качестве сырья применяется сера, получаемая при очистке серосодержащего природного газа на газоперерабатывающих комплексах (в Оренбурге на Урале, Астрахани в Поволжском районе) и при переработке сернистой нефти на нефтеперерабатывающих заводах (Поволжье и Урал).

 

Пирит - самый распространенный в земной коре минерал класса сульфидов; встречается чаще всего в месторождениях гидротермального происхождения, колчеданных залежах. Крупнейшие промышленные скопления пиритовых руд находятся на Урале.

Пирит используется для получения  сернистого газа.

 

Содовая промышленность приближена к месторождениям поваренной соли, а также комбинируется с производством калийных удобрений при наличии известняков и угля. Основные центры на Урале - Березники и Стерлитамак. 

 
Химия органического синтеза представлена производством синтетических смол и пластмасс ( Екатеринбург, Уфа, Салават , Нижний Тагил ), синтетического каучука (Стерлитамак, Чайковский), шин ( Екатеринбург,) и другой продукции. Эта отрасль использует как местные, так и поступающие из Западной Сибири нефти и газа.

 

 

                               

 

                          Список литературы. 
 
1. «Экономическая и социальная география» В. П. Дронов, В. Я. Ром. М.1994 год 
2. « Региональная экономика»   Канд. Экон. Наук доц. Т. Г. Пыльнева

3. « Общая химическая технология.» под редакцией Бескова В.С.; ИКЦ Академкнига, 2005, 452 с.

4. http://ru.wikipedia.org – интернет ресурс