Видобування металічних руд та нерудної сировини у світі 

         Що таке рудні ресурси та їх основні групи

      Рудою називають мінерали та гірські породи, які містять у своєму складі певну частку одного або кількох металів та які економічно доцільно використовувати для переробки. За призначенням рудні ресурси поділяють на ті, що є сировиною для чорної металургії (залізні й марганцеві), кольорової металургії (алюмінієві, мідні, поліметалічні, олов’яні та інші), рідкісноземельні та благородні метали.

          

Руди чорних металів

      Ті руди, що є сировиною для чорної металургії, яка виплавляє чавун та сталь, вважають рудами чорних металів. Найважливішими з них є залізні та марганцеві руди.

    Переважна більшість залізних руд має магматичне походження. Її поклади різної якості виявлено у 98 країнах світу; їх оцінюють у близько 200 млрд тонн. Понад 87% з них – це бідні (з умістом руди до 20 %) та середні (20 – 50 %) й вимагають додаткових витрат на збагачення, тобто відокремлення від пустої породи. Лідерами за покладами залізних руд у перерахунку на корисну речовину є Бразилія (19 % світових запасів), Росія (18 %), Австралія (14 %), Китай (10 %) та Україна (9 %). Також є значні запаси залізних руд у Індії, Казахстані, Канаді, Венесуелі, Південній Африці, Швеції. Найбагатші руди з умістом металу понад 60% є в Ліберії, Індії, Австралії, Бразилії, Венесуелі, Україні. Найбільшим залізорудним басейном в світі нині вважається Курська магнітна аномалія в європейській частині Росії. Розвідані запаси тут становлять близько 30 млрд тонн. Цей басейн виявлений у другій половині ХVІІІ ст. за аномальною поведінкою магнітної стрілки компаса.

    Видобувають залізні руди понад 50 країн в обсязі 2,4 млрд тонн на рік. 80% усього їх видобутку припадає на три країни: Китай (43 % світового видобутку), Австралія (20 %) та Бразилія (17 %). Багаті на вміст заліза руди постачають на світовий ринок Індія, Австралія та Бразилія. Видобуток ведеться переважно кар’єрним способом. У зв’язку з поступовим виснаженням ресурсів усе більше зазнають переробки залізні руди з низьким умістом заліза. Поблизу місць видобутку відбувається збагачення руд. У більшості країн Європи родовища залізних руд виснажено. Україна дає близько 3 % світового видобутку залізних руд, посідаючи 6-­те місце в світі та 1­-ше в Європі. Значний їх видобуток веде Швеція. 

   Поклади марганцевої руди утворилися у давній корі вивітрювання, яка сформувалася внаслідок руйнування поверхні щитів на давніх платформах. Світові запаси марганцевих руд оцінюють у 21,3 млрд тонн, понад 95% яких зосереджено у 13 країнах: Південній Африці, Україні, Казахстані, Габоні, Бразилії, Китаї, Австралії та ін. Ці країни дають понад 70% світового видобутку даної сировини. Видобуток марганцевих руд здійснюється переважно кар’єрним способом з використанням високопродуктивних екскаваторів. Найбільше марганцевих руд видобувають Південна Африка, Україна, Казахстан, Габон, Бразилія, Китай, Австралія. У перспективі є намір видобувати залізо­марганцеві конкреції з ложа Тихого, Індійського та Атлантичного океанів. Їх сумарні запаси перевищують у кілька разів усі розвідані родовища на суходолі. Розробляються проекти з освоєння залізо­марганцевих конкрецій за допомогою пірнаючих суден, підводного телебачення та драг. 

     Руди кольорових металів

     Сировиною для кольорової металургії є руди кольорових металів, які поділяють на легкі (вміст корисної речовини в яких достатньо високий: алюмінієві, магнієві, титанові руди) та важкі (з малим умістом металу: мідні, свинцево­цинкові, олов’яні руди). Більшість руд кольорових металів мають магматичне походження й залягають у надpax землі у поясах складчастості різного віку. Так, мідні та поліметалічні руди знаходять у складчастих поясах Кордильєр-­Анд та Альпійсько-­Гімалайському поясі, вольфрамові та олов’яні руди – у Тихоокеанському рудному поясі в Азії. У наш час у господарстві найбільше значення мають мідь та алюміній.

     Мідь міститься у понад 200 мінералах, з яких промислове значення мають лише близько 20, більшість з яких є сполуками із Сульфуром, вміст металу – 0,3 – 5,0%. Найбільшими мідними поясами є Кордильєри­-Анди (Чилі, Перу, Мексика, США, Канада) та «мідний пояс» Африки (Замбія, Демократична Республіка Конго), що сформувався уздовж розлому земної кори в межах Африканської платформи.

       Понад 1/3 мідних руд видобуває Чилі. До найбільших країн, що видобувають цю сировину, також належать США, Перу, Китай, Австралія, Росія, Індонезія, Канада. У Європі мідні руди видобувають у багатьох країнах, але великим обсягом видобутку вирізняється лише Польща. 

   Алюмінієві руди формуються в корі вивітрювання. Освоєними районами їх поширення є північ Австралії, країни Гвінейської затоки, Карибського басейну, Середземномор’я. Алюміній міститься у близько 250 мінералах, але промислове значення мають лише кілька. Найбагатшими з них на вміст металу є боксити (30 – 60% алюмінію). Їх розвідані запаси становлять 30 млрд тонн. Понад половину їх покладів припадає на Гвінею (27 % світових запасів) та Австралію (25 %). Також значні запаси бокситів є у Бразилії, Ямайці, Росії, Китаї, Індії.

  За видобутком бокситів вирізняються Австралія, Бразилія, Гвінея, Китай, Ямайка. Серед європейських країн видобуток бокситів ведеться в Угорщині, Греції, Хорватії, на півдні Франції. 

      Рідкісноземельні метали

     Усього нині відомо 17 рідкісноземельних металів та близько 250 мінералів, до складу яких вони входять. Рідкісноземельні метали зазвичай залягають разом по кілька видів у одному зразку гірської породи. Найпоширенішим у земній корі з цієї групи є церій, найменш поширеними – тулій та лютецій.

    Залягають рідкісноземельні метали у корі вивітрювання на щитах давніх платформ та прибережних морських розсипах. Лідерами за їх покладами є Китай (41 % світових), Росія (18 %) та США (12 %), а за видобутком – Індія, Китай та Бразилія. Відкриті значні поклади рідкісноземельних металів на дні Тихого океану в районі Гавайських остовів та Французькій Полінезії. Найбільше використовують рідкісноземельні метали у скляній промисловості для суттєвого підвищення прозорості скла, а також для виробництва скла певного призначення: що поглинає ультрафіолетові промені сонця, пропускає інфрачервоні промені, жаростійкого скла. Крім того, рідкісноземельні метали широко застосовують у хімічній промисловості для одержання високоякісних фарб, лаків, пігментів. У нафтопереробній промисловості ці метали слугують каталізаторами. 

       Благородні метали

    До благородних належать 8 металів: золото, срібло, платина, а також 5 металів з групи платини (іридій, осмій, паладій, родій та рутеній). Свою назву вони одержали через високу хімічну стійкість та гарний зовнішній вигляд в ювелірних виробах. Хоча використовуються вони не лише в ювелірній справі. З них виготовляють контакти з великим ступенем надійності, що стійкі до корозії. Благородні метали та їх сплави використовують у виробництві хімічного та лабораторного обладнання, медичних інструментів, електротехнічного обладнання, мобільних телефонів, комп’ютерів, акумуляторних батарейок, космічної техніки. Метали групи платини тугоплавкі, тому широко застосовуються в техніці. Благородні метали (переважно золото) мають функцію валютних металів, визначаючи рівень золотовалютних запасів країни, а також з них виробляють колекційні монети та зливки. Нині найбільший золотовалютний запас мають США (8 133,5 т), Німеччина (3 384,2 т) та Італія (2 451,8 т). Загальний запас золота усіх країн ЄС (10 784 т) робить валюту євро найбільш забезпеченою у світі.

   Благородні метали мають магматичне походження, тому їх родовища розвідуюють на щитах давніх платформ або у поясах складчастості. Часто знаходять зливки самородного золота та платини. Інші благородні метали трапляються у складі гірських порід, а також на берегах річок у вигляді розсипів металів, які мають осадове уламкове походження. Попит на благородні метали постійно зростає.

      Найбільшими запасами золота вирізняються Південна Африка, США, Канада, Австралія, Індонезія та Росія. Через високі темпи видобутку меншає в світі кількість родовищ цього жовтого металу. Його нові поклади відкривають лише у Південній Африці. Левову частку видобутку золота здійснюють Китай (17,5 %), Австралія (10,4 %), Росія (9,5 %), США (9,1 %), Південна Африка (6,8 %), Перу (7,3 %), Канада (5,1 %), Мексика (4 %), Гана (3,9 %) та Індонезія (3,8 %).

    Щорічні обсяги видобутку срібла на початку ХХІ ст. зросли втричі. Людство вже використало 95 % усіх відомих запасів срібла, тому найближчим часом на нас очікує його дефіцит. Найбільші запаси срібла нині сконцентровані у Перу (20 % світових), Польщі (14,2 %), Чилі (12,8 %), Австралії (11,5 %) та Росії (11,3 %). Найбагатші родовища срібла розташовані у Мексиці, Перу та Китаї. Натомість найбільше срібла видобувають Мексика (19 % світового видобутку), Китай (17 %), Перу (16,5 %), Австралія (8,5 %) та Росія (6,7 %). 

   Родовища платини та металів її групи зазвичай трапляються у покладах нікелю, міді та золота. Вони є одними з найбільш рідкісних металів у земній корі. До середини ХVІІІ ст. платина була відома лише в Америці. У Старому Світі про неї взагалі не знали. Серед нечисленних родовищ найбільш відомі – у Південній Африці (87,5 % покладів), Росії (8,3 %) та США (2,5 %). Важка й м’яка платина широко використовується у ювелірній справі, для виробництва монет, у медицині, виготовленні дзеркал для лазерної техніки, елементів опору, дисплеїв, у механізмах автомобілів. У світі видобувають платини у 14 разів менше, ніж золота – 183 т. Майже 98 % усього видобутку припадає на 5 країн: Південну Африку (72,7 %), Росію (13,4 %), Зімбабве (6 %), Канаду (3,8 %) і США (2 %). Японія також виробляє платину та метали її групи, але не з власних родовищ, а вилучає як побічний продукт з імпортних руд кольорових металів. 

 Нерудні ресурси світу

     Запаси нерудної сировини розміщені по світу вкрай нерівномірно.

• Так, понад 80% покладів фосфоритів припадають на США, Марокко, Сенегал, Того.
• 3/4 усіх покладів калійних солей світу сконцентровано у Канаді, Білорусі, Росії та Німеччині.
• Найбільші запаси самородної сірки – у США, Мексиці, Польщі, Україні.
• Найбільші поклади алмазів відомі у країнах Африки (Південна Африка, Демократична Республіка Конго, Намібія, Ботсвана), Росії (Східний Сибір), на півночі Канади. Австралійські родовища алмазів сильно виснажено. 

Видобування металічних руд та нерудної сировини в Україні 

        Видобування та збагачення руд для чорної металургії

    Для розвитку чорної металургії Україна має велику, компактно розміщену сировинну базу. Ви вже знаєте, що сировиною для чорної металургії є залізна й марганцева руда. Україна повністю забезпечує себе власною залізною і марганцевою рудою. Основним районом розвитку залізорудної промисловості є Придніпров’я. Там розташований унікальний Криворізький басейн, у якому сконцентровано 68,5 % української залізорудної сировини й переважає кар’єрний спосіб видобутку. Видобувають руди різної якості: від багатих (50 – 67 % заліза) до середніх (23 – 35 %). Оскільки руда містить окрім корисної речовини багато пустої породи, після її видобутку необхідний процес збагачення на гірничо­збагачувальних комбінатах (ГЗК). Процес збагачення полягає у відокремленні пустої породи від руди.

    Найпоширенішим способом збагачення є флотація. Перед збагаченням руду подрібнюють до маленьких часточок та змішують із водою. У воду добавляють спеціальні синтетичні речовини, які змочують мінеральні частинки, що містять метал, і не змочують пусту породу. Потім вводять спеціальні речовини, що утворюють на поверхні води піну. Частинки руди прилипають до піни і спливають на поверхню. Часточки пустої породи осідають на дно. Збагачена руда називається концентратом. Саме він йде на виплавку металу. Якщо руда містить декілька металів, то проводять багатостадійну флотацію. Інколи використовують хімічні методи збагачення руд. При збагаченні залізних руд окрім флотації запроваджують сучасніший магнітний метод у слабкому електричному полі. Для зручності перевезення збагаченій залізній руді надають форму кульок, які називають окотками.

  Збагачення криворізьких залізних руд відбувається на п’яти гірничо­збагачувальних комбінатах (ГЗК). Серед них найбільше гірничо­збагачувальне підприємство у Європі – Північний ГЗК у Кривому Розі.

     Запаси Кременчуцького залізорудного району в 5 разів менші. Переважають руди середньої якості. Для їх збагачення працює Дніпровський ГЗК.

   Перспективними для освоєння є багаті руди з вмістом заліза 70 % Білозерського родовища.

  Бідні залізні руди Керченського залізорудного басейну через низьку рентабельність виробництва повністю припинили розробляти.

     Марганцеворудна промисловість також сконцентрована у Придніпров’ї на базі унікального за покладами Південноукраїнського басейну у складі Нікопольського, Великотокмацького та Інгулецького родовищ. Тут переважає відкритий спосіб видобутку руди. Поряд з кар’єрами працюють збагачувальні фабрики. 

        Видобування та збагачення руд кольорових металів

      Хоч Україна має незначні поклади руд кольорових металів, деякі з них мають суттєве значення для розвитку виробництва.

       Україна – одна з небагатьох країн світу, де є поклади титанових руд. У нашій країні сконцентровано близько 20 % їх світових запасів. Україна посідає 8-­ме місце у світі та 1­-ше в Європі за покладами ільменіту – мінералу, у якому міститься близько 30 % титану. Всього розвідано на нашій території близько 40 родовищ цього мінералу, одне з яких належить до категорії унікальних. Основні запаси титану в Україні належать до розсипних родовищ, де ведеться їх кар’єрний видобуток: Іршанське (Житомирська область) та Самотканське (Дніпропетровська область). На їх базі працюють ГЗК: відповідно Іршанський ГЗК та Вільногірський державний ГЗК. Їх спільна потужність становить майже 20 % світового випуску ільменітового концентрату. Розвідано та готують до промислового освоєння інші родовища титанових руд на Житомирщині та Київщині. Україна вирізняється найнижчою у світі інтенсивністю використання цієї сировини.

  На Кіровоградщині біля селища Побузьке склалася група родовищ, де видобувають бідні окиснені нікелеві руди, вміст металу у яких становить 0,4 – 1,5%.

   Достатні поклади ртутних руд тривалий час розроб лялися на Донбасі (Микитівське родовище) в межах Донецької складчастої області та на Закарпатті (Вишково). Їх видобуток нині повністю припинений через скорочення попиту на ртуть. Крім того, є певні запаси поліметалічних, алюмінієвих, мідних, олов’яних руд.

        Видобування нерудної сировини

  Сировина для розвитку хімічної промисловості залягає переважно у Прикарпатському та Донецькому районах. В Україні є унікальні поклади самородної сірки, калійних та кухонної солей, вапняків, які є важливою сировиною для розвитку ряду хімічних виробництв. Однак їх недбале використання привело до ряду екологічних проблем й подальша експлуатація деяких родовищ стала неможливою.

    У Передкарпатті зосереджена значна частина унікальної хімічної сировини. Так, у середині ХХ ст. там було виявлено багаті родовища самородної сірки, які утворюють великий сірконосний басейн. Тривалий час вели видобуток як відкритим способом (Роздольське родовище), так і методом підземної виплавки (Яворівське родовище), що негативно впливало на довкілля. Через надмірну експлуатацію відбулося значне виснаження родовищ. Внаслідок різкого скорочення споживання сірки у світі її видобуток в Україні нині повністю припинений.

    Ще із середини ХІХ ст. відомі родовища калійних солей. Товщина соленосних шарів становить 50 – 60 м. Їх видобуток тривав у Калуші та Стебнику до початку 90-­х рр. ХХ ст. Відходи збагачувальної фабрики скидали в річку Тисменицю, що призвело до екологічної катастрофи. Вміст забруднювальних речовин у стічній воді перевищував допустимі норми мінералізації у 18,5 раза. Видобуток калійних солей був припинений. 

   В Україні є значні поклади кухонної солі, видобуток яких останнім часом скоротився вдвічі. Родовища відомі у трьох різних частинах країни. Найбільші запаси зосереджено на Донбасі, де підземні соленосні шари досягають потужності 60 м. Там з кінця ХІХ ст. працюють соляні копальні Бахмутівського та Слов’янського родовищ. Частину солі в Україні видобувають з морських розсолів затоки Сиваш Азовського моря. Через забруднення затоки промисловими стоками хімічних підприємств Криму соляні родовища занепадають. Із середини ХVІІІ ст. видобували кухонну сіль на шахтах Солотвинського родовища на Закарпатті. Внаслідок надмірного видобутку сировини наприкінці ХХ ст. траплялися провали території, підтоплення шахт, була пошкоджена гілка залізниці. Нині більшість шахт закинуто. Одиниці з них використовуються з лікувальною метою.

   Родовища вапняків відомі у багатьох частинах України. Однак для потреб хімічної промисловості (зокрема, для виробництва соди) вони розробляються на Донбасі та у Криму.

     В Україні також є незначні родовища фосфоритів на Чернігівщині (Кролевецьке родовище), Харківщині (Ізюмське), Донеччині, Вінничині, Івано-­Франківщині.

   Україна вирізняється з­-поміж країн Європи значними покладами каоліну (білої глини), який утворився в результаті вивітрювання поверхні Українського щита. В нашій країні відомо близько 100 родовищ високоякісної білої глини. Найбільшим у світі є Просянівське родовище на Дніпропетровщині, де потужність шарів сягає 100 м. Відомі також значні родовища білої глини на Житомирщині та Поділлі. Каолін використовують для виробництва порцелянового та фаянсового посуду, декоративної скульптури, вогнетривких матеріалів та облицювальної плитки, сантехнічних виробів, як наповнювач у виробництві паперу тощо.