Видобування металічних руд у світі та в Україні
- 12-01-2022, 19:06
- 473
9 Клас , Географія 9 клас Гілецький
§ 17. Видобування металічних руд у світі та в Україні
СПРОБУЙТЕ ВІДПОВІСТИ
1. Якими металами людина користувалася до початку залізного віку?
2. Чи є родовища руд кольорових металів у вашому краї?
3. Якими виробами з кольорових металів ви користуєтеся вдома?
1. Видобування металічних руд
Сьогодні використовують чотири основні способи розробки рудних родовищ — відкритий, підземний, комбінований та спеціальні способи.
Найбільш поширеним способом видобутку металічних руд є відкрита розробка родовищ, за допомогою якої з надр вибирається понад 2/3 всіх корисних копалин. Це відносно дешевий спосіб розробки, який дозволяє застосовувати потужне й високопродуктивне обладнання (мал. 1). Однак при проведенні відкритих робіт на багато десятиліть із господарського обігу вилучаються величезні площі сільськогосподарських і лісових угідь. Для доступу до родовища з поверхні доводиться виймати, переміщати та складати у відвали порожні породи, обсяг яких у кілька разів перевищує обсяг видобутої корисної копалини.
Мал. 1. Робота в сучасному кар'єрі.
ЧИ ВІДОМО ВАМ, ЩО...
Розробка масиву гірських порід (розкриву корисних копалин) у межах кар'єру проводиться горизонтальними або слабо похилими пластами. Освоєння верхніх пластів зазвичай дещо випереджає роботу на пластах, що лежать нижче. Таким чином, бічна поверхня кар'єру набуває ступінчастої форми.
Другий за значенням спосіб розробки родовищ — підземний, на частку якого припадає близько 20 % видобутку заліза, до 45 % видобутку міді, до 70 % цинку, до 75 % олова й свинцю, 100 % вольфраму. Витрати на видобуток руди при підземній розробці родовищ помітно більші, ніж при відкритому способі. Однак він ведеться на родовищах, які економічно недоцільно або технічно неможливо розробляти відкритим способом. У зв’язку з першочерговим виснаженням легкодоступних запасів металічних руд глибина розробок поступово зростає, збільшуючи собівартість підземного видобутку.
Тенденція збільшення глибини розробок простежується в усьому світі. У Канаді видобуток руд, що містять золото, мідь, нікель, ведуть на глибинах 1800—2600 м, у США міді та золота — на глибинах 1700—3000 м, в Індії золото дістають із глибини 3500 м. У Південноафриканській Республіці розробляється найглибше у світі родовище, де роботи ведуться на глибині понад 4000 м. Підземна розробка в ряді випадків дозволяє повністю зберегти земну поверхню, що забезпечує значну перевагу перед відкритими гірничими роботами.
Комбінованим називають спосіб, коли на одному родовищі поєднується використання відкритого й закритого видобутку.
Зі спеціальних способів розробки родовищ руд чорних і кольорових металів найбільшого поширення набула дражна розробка розсипних родовищ — золотоносних або оловоносних пісків. Дражний спосіб свою назву дістав від машини — драги, яка являє собою самохідне або несамохідне судно, що здійснює видобуток гірської маси з дна водоймища та має на борту збагачувальне обладнання (мал. 2). Вона ефективна при розробці розсипних родовищ.
Спосіб видобутку з дна морів та океанів порівняно молодий, але дуже перспективний. Адже там, як і в самій морській і океанській воді, зосереджені величезні (та практично невикористовувані) запаси дуже цінних корисних копалин. Зараз уже ведеться експлуатація залізомарганцевих конкрецій (мал. 3) і кімберлітових (із метою видобутку алмазів) родовищ, що розташовані на морських шельфах, зі спеціальних суден. На деяких родовищах витягання кольорових металів, золота здійснюють за допомогою вилуговування. Цей спосіб досить рентабельний, оскільки отримання металів проводиться безпосередньо на місці залягання руд.
За останні десятиліття в технології підземної розробки рудних родовищ відбулися докорінні зміни: різко зріс ступінь механізації основних і допоміжних виробничих процесів, набуло поширення використання штучних сумішей-затверджувачів для заповнення виробленого простору, визначено нові матеріали й технології підтримки гірничих виробок. Усе це дозволяє збільшити обсяги витягання руди з надр і забезпечити безпеку гірничих робіт, особливо на великих глибинах.
Оскільки запаси корисних копалин поступово вичерпуються, то необхідно їх економно використовувати, якнайповніше добувати, а відпрацьовані шахти й кар’єри повертати до безпечного стану.
Мал. 2. Робота судна-драги.
Мал. 3. Залізомарганцеві конкреції з дна океану.
2. Основні закономірності розміщення родовищ металічних руд
Родовища металічних руд формувалися зазвичай як магматичні породи. Однак упродовж тривалої геологічної історії вони зазнавали вивітрювання, переносилися з місць свого формування водами річок, підземними водами, зсувними процесами, зазнавали метаморфізму. Тому родовища металічних руд можуть бути магматичного, осадового та метаморфічного походження.
Магматичні та метаморфічні за походженням руди зустрічаються передусім у горах зі слідами вулканічних процесів, а також у кристалічних щитах, де близько до поверхні залягають давні магматичні та метаморфізовані породи. Тому часто вони простягаються вздовж меж великих літосферних плит. Так, на континентах, у місцях розвитку рифтових зон утворюються родовища марганцю, заліза та міді. У зоні стикання материкових літосферних плит виникають поклади міді. Рудні відклади осадового походження зазвичай концентруються в межах тектонічних западин та крайових прогинів.
Руди чорних металів (залізні, марганцеві) у земній корі залягають пластами, утворюючи великі за площею басейни. Скупчення рудних покладів, які являють собою витягнутий на значну відстань ланцюг родовищ, називають рудними поясами. Здебільшого вони розташовуються вздовж великих тектонічних розломів, які сприяють підняттю з глибин Землі рудоносних розплавів і розчинів.
Утворення своєрідних рудних поясів більш характерне для кольорових металів. Найбільші пояси залягання руд кольорових металів: Кордильєри—Анди, «вольфрамово-олов’яний пояс» Азії, «мідний пояс» Африки.
ЧИ ВІДОМО ВАМ, ЩО...
Підводні корінні родовища зазвичай розробляють за допомогою системи підводних виробок, що прокладаються з берега з природних або штучних островів. Іноді вони простягаються під землею морем на відстань 10—20 км від берега та заглиблюються в корінні породи дна до 2 км. Такі роботи проводяться біля берегів Великої Британії, Франції, Фінляндії, Греції, США, Канади, Китаю, Японії, Чилі та Австралії. У такий спосіб видобувають руди заліза, міді, нікелю, олова, ртуті, хоча є й вугільні шахти з похилими штольнями. Ще ширше розробляють прибережно-морські розсипи: олов'яної руди в Індонезії, Таїланді та Малайзії, золота, ільменіту й циркону — біля узбережжя США, рутилу й циркону — біля узбережжя Австралії, ільменіту — в Індії, алмазів — у Намібії, бурштину — на Балтійському морі.
3. Країни з найбільшими обсягами видобутку залізних, марганцевих руд, руд кольорових, рідкоземельних і благородних металів
У географії залізорудної промисловості світу у XX ст. відбулися докорінні зміни. Якщо до Другої світової війни Західна Європа залишалася провідним регіоном у видобутку залізної руди, то в 1970—1980-ті рр. вперед вийшли три регіони: Південна Америка, Азія та Східна Європа з часткою у світовому видобутку кожного з них від 20 до 30 %, а також Австралія. їхнє лідерство збереглося до сьогодні.
Ще більші зміни відбулися у видобутку руди по країнах. Знизився видобуток у США, країнах Західної Європи (через вичерпання ряду родовищ), а також у Росії, Казахстані, Україні (через економічний спад), але помітно зріс у Китаї (за підсумками 2014 р. майже 1500 млн т — перше місце у світі), Австралії (660 млн т), Бразилії (320 млн т), де розробляються легкодоступні родовища.
У 2014 р. світовий видобуток марганцю становив близько 33 млн т чистого металу. Найбільшими виробниками руди були Китай (2,8 млн т), Австралія (2,3 млн т), ПАР (2,2 млн т), Габон (1,4 млн т), Індія (1,1 млн т), Бразилія (0,8 млн т), Україна (0,6 млн т), Мексика (0,2 млн т).
ЧИ ВІДОМО ВАМ, ЩО...
Видобуток залізної руди у світі швидко зростав у 1950—1970-ті рр. (із 250 млн т у 1950 р. до 800 млн т у 1980 р.). Після подальшого незначного спаду середньорічний обсяг видобутку залізної руди стабілізувався в 1990-ті рр. на рівні 1 млрд т.
У 2000-х рр. використання залізорудної сировини знову почало зростати і у 2015 р. досягло 3320 млн т.
Серед усіх кольорових металів понад 50 % загального обсягу світового видобутку припадає на алюмінієві руди, передусім боксити. 68 % світового видобутку бокситів забезпечують три країни — Австралія (понад 34 %), Китай, Бразилія. За розмірами видобутку мідної руди першість утримують Чилі (1/3 світового видобутку), Китай (понад 9 %), а також Перу, США, Конго, Австралія, Росія. Найбільші обсяги видобутку свинцево-цинкової сировини зосереджені в Канаді, Китаї, Австралії, США, цинку — у Китаї, Австралії, Перу, Індії, США, Мексиці.
Лідером із видобутку рідкоземельних металів є Китай (понад 95 % від загального обсягу світового видобутку станом на 2016 р.).
Найбільше золота в останні роки видобувають Китай (14 % світового видобутку), Австралія, США. Лідером із видобутку срібла є Мексика, Перу та Китай.
4. Розвиток і розміщення виробництв із видобутку залізних і марганцевих руд в Україні
В Україні зосереджено великі поклади залізних руд, за запасами яких вона посідає одне з перших місць у світі та друге місце в Європі. За обсягами видобутку залізної руди Україні належить шосте місце. Запасів залізних руд у країні вистачить на сотні років видобутку й переробки. Обсяги розвіданих запасів марганцевих руд (загальні запаси становлять 3,5 млрд т, промислові — 2,3 млрд т) забезпечують Україні друге місце у світі та перше в Європі.
У нашій країні на початку 1990-х рр. видобували 105 млн т залізної руди (13 % світового видобутку), 7,1 млн т марганцевої руди (близько 9 %).
У 2014 р. підприємства України видобули 82 млн т залізної руди. Основним залізодобувним районом України є Криворізький залізорудний басейн, який дає понад 90 % видобутку. Вміст заліза в рудах — близько 60 %. Видобуток руд ведеться підземним і відкритим способами. Щорічно тут можна отримувати близько 70 млн т товарної руди.
Другим за обсягами запасів в Україні є Кременчуцький залізорудний район, що має запаси руд із вмістом заліза 32 %. Тут розвідано дев’ять залізорудних родовищ. На базі залізорудних родовищ працює Полтавський гірничозбагачувальний комбінат із проектною продуктивністю 34 млн т руди на рік.
У Білозерському залізорудному районі запаси руд становлять 0,7 млрд т із вмістом заліза 60,6 %. На базі руд цього району працює Запорізький комбінат, що видобуває близько 3 млн т залізної руди, яка не потребує збагачення.
Марганцеві руди на сьогодні в Україні видобувають тільки в Нікопольському марганцевому родовищі (розробляється з 1886 р.), оскільки розробка Великотокмацького родовища наприкінці XX ст. була припинена.
ЧИ ВІДОМО ВАМ, ЩО...
Видобуток мідних руд нині ведеться в 50 країнах світу, залізних — у 43, бокситів — у 30, олов'яних і вольфрамових руд — у 25, нікелевих — у 22, кобальтових — у 15, молібденових — у 12 країнах.
ЧИ ВІДОМО ВАМ, ЩО...
Здебільшого руда кольорових металів уміщує кілька металів одночасно, тому такі руди ще називають поліметалічними.
5. Розробка родовищ руд кольорових металів в Україні
Руди алюмінію (боксити) за обсягами запасів посідають друге місце після залізних в Україні, але не мають промислового значення. Магнієву сировину видобували в Стебнику (Львівська обл.), Калуші (Івано-Франківська обл.) і Сиваші.
Титанову руду — ільменіт — видобувають в Іршанському родовищі та збагачують на Іршанському гірничозбагачувальному комбінаті (Житомирська обл.). Титанові піски є в Малишівському родовищі (Дніпропетровська обл.). Ці два підприємства дають близько 20 % світового випуску ільменітових концентратів. Крім того, із титанових пісків виплавляють також рідкоземельний цирконій.
За запасами ртутних руд Україна посідає друге місце у світі. Руди берилію, ванадію, вольфраму, кадмію, кобальту тощо зосереджені в 40 родовищах. Проте ці руди на сьогодні не розробляються.
ЗАКРІПЛЮЄМО ЗНАННЯ
1. Як класифікують рудні корисні копалини? 2. Охарактеризуйте особливості поширення залізних руд, руд кольорових металів у країнах світу. 3. За запасами яких руд кольорових металів Україна посідає провідні позиції у світі?
ЗАСТОСОВУЄМО ЗНАННЯ, ПРАЦЮЄМО ТВОРЧО
1. Знайдіть у додаткових джерелах інформації дані про країни з найбільшими покладами алюмінієвих і мідних руд. Якими за розвитком є ці держави? 2. Знайдіть у додаткових джерелах інформацію про те, де і для чого найбільше використовуються рідкоземельні метали.
Коментарі (0)