Рафинированная медь Украины
  1.3. Сырьевая база и производство меди в Украине

Сегодня в Украине только производство титана, циркония, магния, кремния и некоторых редкоземельных металлов базируется на собственном минеральном сырье. Для производства остальных цветных металлов (а их большинство) единственным внутренним источником сырья являются лом и отходы.

Геологические исследования подтвердили наличие перспективных месторождений меди, но промышленное освоение их далеко не близкая перспектива.

Перспективным считается Рафаловское месторождение, которое находится на территориях Волынской и Ровенской областей. По имеющимся данным, проведением геологоразведочных работ и его разработкой интересуются 17 иностранных компаний. Ресурсный потенциал Рафаловского месторождения оценивают в 25,1-25,8 млн.т в пересчете на рафинированную медь. В числе интересующихся разработкой месторождения меди - компании из США, Канады и Европы, в частности, Франции, Испании и Польши, а также из Китая и Южной Кореи. Совместно с польской госкомпанией "Польская медь" готовится украинско-польский инвестиционный проект по разработке указанного месторождения.

По экспертным оценкам для подготовки месторождения к промышленной эксплуатации необходимо инвестировать около 50 млн. USD.

Соответственно, промышленное производство меди этого месторождения имеет весьма отдаленную перспективу. Единственным источником сырья медеплавильного производства в Украине в настоящее время является вторичное сырье.

Ко вторичному сырью относят отходы металлообрабатывающей промышленности, бракованные и отслужившие срок эксплуатации металлические детали и изделия, бытовой лом и т.п.

Удельный вес вторичного сырья при производстве цветных металлов постоянно растет. В перспективе вторичное сырье должно стать основным источником получения многих цветных металлов, в частности, меди, а переработка рудного сырья будет покрывать дефицит баланса между потреблением и производством меди.

Вовлечение вторичного сырья в металлургический цикл производства имеет огромное экономическое значение, так как позволяет экономно расходовать природные ресурсы, снизить техногенную нагрузку на окружающую среду, получать металл более простыми и дешевыми способами.

Успешное использование вторичного сырья в цветной металлургии зависит от уровня организации сбора, сортировки, хранения и, в значительной степени, подготовки к металлургическому переделу.

Сортированные металлические отходы представляют собой материал одного и того же состава и вида (медь, бронзы, латуни и т.п.). В случае несортированного или недостаточно сортированного вторичного сырья технология его переработки и переплавки усложняется и удорожается, ведь она предполагает разделение присутствующих ценных компонентов и удаление вредных примесей.

Современное состояние характеризуется нестабильностью объемов заготовки и поставки вторичного сырья на металлургические предприятия, острой нехваткой заготавливаемого лома и отходов и, следовательно, крайне низкой загрузкой производственных мощностей (35%).

Заготовители и переработчики металлолома, в отличие от металлургических предприятий, не консолидированы (кроме Юго-восточного регионального производственного объединения "Цветмет", г. Днепропетровск) и не входят в ассоциации или объединения государственного масштаба, что оказывает негативное влияние на их поведение на рынке металлов. Заготовкой и поставкой лома и отходов занимаются также и сами предприятия металлургии через созданные ими дочерние и холдинговые компании.

Для определения объемов образования лома и отходов необходимо располагать выверенными данными по объемам и структуре потребления медной продукции, включая 25-30-летнюю ретроспективу.

Рассмотрим состояние заготовки лома и отходов меди и ее сплавов в ретроспективе с 1985 года и по настоящее время.

При анализе объемов заготовки лома и отходов видно, что, например, до 1985 года заготовка лома и отходов велась планомерно и постепенно увеличивалась. В период кризиса экономики с 1989 по 1995 гг. заготовка резко сократилась, затем до 2000 г. интенсивно увеличивалась в связи с бесконтрольным изъятием в металлолом машин и оборудования, у которых еще не истек эксплуатационный срок. С 2001 по 2003 гг. объем общей заготовки лома и отходов цветных металлов снова стал снижаться, и в 2003 г. достиг уровня 1976-1977 гг.

Тенденция к снижению объемов заготовки лома и отходов продолжает сохраняться (кроме лома и отходов свинца).

По этим же причинам в период с 1990 по 1995 гг. заготовка лома и отходов меди и медных сплавов в Украине сократилась почти в 3 раза - с 119 до 41,3 тыс.т, а с 1995 по 2000 гг. также возросла (в 3,6 раза) и достигла 148 тыс.т. В последующие четыре года объем заготовки постепенно снизился до 84 тыс.т.

Как известно, заготавливаемое вторичное сырье представлено ломом и отходами. Продолжительное время доля отходов составляла 55-60% от общего объема заготовки металлолома. Объемы заготовки отходов прямо пропорционально зависели от объемов потребления металлопродукции. На рис. 1.5 представлены данные об объемах заготовки отходов меди и ее сплавов.

В 1985-1990 гг. заготовка отходов сократилась на 16,6 % и составила 66,33 тыс.т, а в период с 1990 по 1995 гг. произошло обвальное уменьшение отходов (до 7,43 тыс.т).

Такое снижение темпов заготовки отходов меди (рис. 1.5) объясняется резким уменьшением объемов потребления металлопродукции предприятиями по обработке проката и литья. Необходимо отметить, что в последние 4 года наблюдается значительный разрыв между расчетными и фактическими объемами заготовки, причем однозначно в сторону их недобора от 2,5 до 4,0 тыс.т в год.

По-видимому, предприятия используют образующиеся отходы для собственных нужд, и они исключаются из статистических данных по заготовке. Ожидается, что наметившаяся стабилизация объемов образования отходов меди и ее сплавов сохранятся на ближайшие 2 года, хотя и возможно некоторое увеличение их выхода (на 1,0-2,0 тыс.т).

Рисунок 1.5. Динамика заготовки отходов меди

Динамика заготовки отходов меди

Совершенно иная картина и иные тенденции обнаруживаются в заготовке лома меди и ее сплавов. На рис. 1.6 представлены фактические и расчетные объемы образования лома, выполненные с использованием методики определения ресурсов цветных металлов в амортизационном ломе по следующей формуле (1.1):

PП =(П*ПВППВ - (1.1)

где, РП - ресурсы цветного металла в амортизационном ломе;

П - общее потребление цветного металла в народном хозяйстве страны в соответствующий год;

ПВ - потребление цветного металла, не входящего в кругооборот (для меди: производство паст, порошков, химических удобрений, сплавов других цветных металлов, стали, чугуна, медного купороса, космических аппаратов и др.);

ОП - объем товарных отходов при производстве и обработке металлопродукции;

БП - безвозвратные потери цветных металлов в процессе производства и обработки металлопродукции;

КВ - коэффициент сбора цветных металлов с амортизационным ломом, доли единицы.

Рисунок 1.6. Сравнение фактических и расчетных объемов образования амортизационного лома медных сплавов в Украине

Сравнение фактических и расчетных объемов образования амортизационного лома медных сплавов в Украине

Как следует из данных рис. 1.6, в период с 1990 по 1995 гг. по статистическим отчетным данным происходило резкое снижение объемов заготовки лома. Есть основание предполагать, что в указанный период большие объемы лома заготавливались в "теневой сфере", переправлялись в зарубежные страны и нигде не учитывались. По экспертным оценкам специалистов, фактические объемы заготовки даже могли превышать величину расчетных данных. Затем, начиная с 1996 г., в связи с выходом известных постановлений Правительства и, благодаря усилиям Министерства промышленной политики Украины, появился более реальный учет заготовки лома, появились предприимчивые ломозаготовители, что привело к резкому увеличению объемов заготовки лома - с 40,0 тыс.т в 1992 г. до 95 тыс.т в 1997 г. и 121 тыс.т в 2000 г.

В 2002 г. по сравнению с предыдущим годом фактическое образование амортизационного лома упало до 74 тыс. т и постепенно продолжает снижаться.

За период с 1985 по 2005 гг. существенно изменилась видовая структура образования лома и отходов меди и ее сплавов (рис. 1.7, рис. 1.8).

Рисунок 1.7. Видовая структура образования лома и отходов меди и ее сплавов в 1985-1990 гг.

Видовая структура образования лома и отходов меди и ее сплавов в 1985-1990 гг.

Рисунок 1.8. Видовая структура образования лома и отходов меди и ее сплавов в 2001-2005 гг.

Видовая структура образования лома и отходов меди и ее сплавов в 2001-2005 гг.

Если до 1990 г. большую часть объемов образования (56,6 %) составляли отходы (стружка, обрезь, шлак) и основную долю в заготовке составляла стружка (32,2 %), то в последние годы образуется в основном лом - 92,7 %. Большую часть в заготовке составляет электротехнический лом и лом проводников тока - 52,2 %. Стружка же практически отсутствует (0,3 % от общего объема образования).

В этот период происходит резкое уменьшение объемов образования лома и отходов бронзы, что объясняется меньшим сроком службы агрегатов, узлов, механизмов, содержащих бронзовое литье, а также легкой доступностью их изъятия. Катастрофически уменьшились (в несколько десятков раз) объемы заготовки бронзовой стружки, да и те отходы, которые образуются, как правило, не сдаются, а используются в местах образования, что наглядно подтверждается разницей между расчетными и фактическими объемами заготовки.

Одним из существенных факторов, влияющих на выход амортизационного лома, является средний срок службы изделий, который имеет широкий диапазон и колеблется, как правило, от 5 до 40 лет. Эти данные могут служить ориентиром при определении объемов выхода амортизационного лома. Однако для более точного определения фонда цветных металлов Украины необходимо в ближайшее время выполнить исследования по наличию его составляющих по отдельным предприятиям и регионам, то есть оценить металлофонд.

На предприятиях вторичной цветной металлургии в 1995-2005 гг. отмечалась острая нехватка вторичного сырья. В Украине и в последние годы продолжается тенденция к замедлению темпов сбора и заготовки лома и отходов цветных металлов, в том числе и из меди. Динамика общей заготовки лома и отходов медных сплавов представлена на рис. 1.9.

Рисунок 1.9. Динамика заготовки лома и отходов меди и медных сплавов в Украине

Динамика заготовки лома и отходов меди и медных сплавов в Украине

В отличии от стран Европейского Союза, украинские продуценты сплавов не закупают лом и отходы в зарубежных странах и, за редким исключением, используют только отечественное вторичное сырье цветных металлов, хотя по основным параметрам конкурентоспособность украинских потребителей лома и отходов значительно выше, чем их коллег из зарубежных стран. Такая тотальная зависимость от емкости внутреннего рынка вторичного сырья может в ближайшие годы привести к обвальному ухудшению деятельности металлургических предприятий по производству металлопродукции из цветных металлов.

Проблема ввоза вторичного сырья из соседних стран в Украину остро нуждается во всемерной поддержке государственной власти и является приоритетной в развитии торговых отношений со странами СНГ и дальнего зарубежья. Например, в настоящее время стоимость 1 т электротехнического лома меди в Украине составляет от 5400 до 5858 USD /т, а в соседней России - 6250 USD/т, что является стимулом незаконного экспорта медьсодержащего сырья.

Министерству промышленной политики Украины необходимо разработать концепцию по созданию положения о государственной поддержке по импорту лома и отходов меди из приграничных стран.

Потребление литейных бронз и латуней в 1985-1990 гг. составляло 40-48 тыс.т в год, в том числе латуней 23-28 тыс. т, бронз - 17-22 тыс. т, а в 2000-2005 гг. соответственно: 10-12, 8-10, 2-3, тыс. т в год. По проведенным ранее исследованиям основными потребителями литейных бронз и латуней в 1985-1990 гг. являлись автомобильная промышленность, химическое и нефтяное машиностроение, строительно-дорожное и коммунальное машиностроение (см. табл. 1.14).

Таблица 1.14. Основные потребители бронз

Основные потребители бронз

В 2003-2005 гг. специализированными металлургическими перерабатывающими предприятиями было поставлено в другие страны в среднем 12 тыс. т в год продукции из латуней и бронз, основную массу которой составляют латунные прутки, изготовленные непрерывным методом литья. Причем эта продукция оценивается практически по стоимости латуни в чушках и в большинстве случаев используется как шихтовый материал. В то же время при изготовлении латунного литья отечественными производителями используется значительное количество дорогостоящего чистого медного лома (в среднем 300 кг/т). Такое положение свидетельствует о нерациональном использовании медного сырья при наличии современной технологии его переработки на ОАО "АЗОЦМ".

Анализ сложившейся ситуации с заготовкой лома и отходов медных сплавов показывает, что в Украине имеются необходимые ресурсы для производства сплавов для отливок как из латуни, так и из бронз. Для уменьшения импортной зависимости целесообразно организовать производство фитингов, водопроводных труб, втулок и др. на отечественных предприятиях.

Сырьевые ресурсы вторичных цветных металлов являются одним из главных источников удовлетворения потребности Украины в цветных металлах. Несмотря на значительное снижение потребления алюминиевых, медных, цинковых и титановых сплавов, в последние годы роль сплавов из лома и отходов остается значительной. Лом и отходы цветных металлов являются высокодефицитным и экономически эффективным источником шихтовых материалов, за который идет жесткая конкурентная борьба на европейском, американском, японском и других рынках цветных металлов.

В европейских странах широко осуществляется встречная поставка лома и отходов. Взаимные поставки и связанное с ними движение потоков металла осуществляется в рамках национальных классификаций и европейской стандартной классификации, определяющей требования к качеству сырья, условиям поставок и взаимным обязательствам поставщиков и потребителей по выполнению торговых сделок.

Изначально национальные стандартные классификации лома и отходов нежелезных сплавов в европейских странах имели существенные различия, затем в последние десятилетия произошло постепенное их сближение, что привело к созданию Общеевропейской и Американской классификаций. Последние разработки по стандартной классификации лома цветных (нежелезных) и черных (железных) металлов и сплавов выполнены ISRI (США, Нью-Йорк) (Institute of Scrap Recycling Industries - Институт стали, сплавов и скрапа) и British Secondary Metals Association (Британская ассоциация вторичных металлов) в 2004 году.

Сравнение основных классификационных характеристик, например, Американской, Великобритании и Европейской показывает их практически полную гармонизацию, которая отвечает требованиям ГАГТ и Закону Украины "О соответствии", а именно: "открытость, прозрачность, объективность и консенсус, результативность и целесообразность, разумное вовлечение развитых стран".

При соблюдении названных условий страны - члены ВТО должны следовать правилу: "один стандарт - одно испытание", а при необходимости - "одна сертификация за один раз". Применительно к лому и отходам цветных металлов это соответствие партии поставляемого лома определенным техническим требованиям: по внешнему виду, химическому составу, габаритным размерам, наличию засоренности: отсутствие вредных и взрывоопасных предметов, обеспечение надлежащих условий безопасного хранения и транспортирования в соответствии с существующими нормативами. Один вид товара - один стандарт.

Стандартная классификация лома и отходов цветных металлов пересматривается и дополняется не реже одного раза в пять лет. Следует отметить, что стандартную классификацию (СК) на металлолом черных и цветных металлов разрабатывает один и тот же Институт стали, сплавов и скрапа (США, Нью-Йорк). Это объясняется большим сходством источников их образования, технологических приемов, применяемого оборудования, операций по сбору и первичной обработке, условий хранения, осуществления поставки потребителю, взаимных обязательств поставщиков и потребителей металлолома.

В основу СК положены следующие технические требования и особенности:

  1. Лом поставляется партиями:
    • одного наименования металла по маркам сплавов или одного обобщенного вида;
    • масса поставляемой партии обычно составляет 20 т, но не менее 10 т;
    • партия лома - готовый к шихтовке материал.

    Как исключение, если материал требует предварительной обработки (шихтоподготовки), он поставляется по договоренности сторон.

  2. Определенный вид лома или отходов цветных металлов характеризуется кодовым названием, ограничениями химического состава по содержанию основных компонентов и примесей, наличием засоренности (общей, железо, масло, влага, инородные неметаллические включения), габаритными размерами.

Некоторые пояснения может дать укрупненная классификация лома и отходов цветных металлов, приведенная на рис. 1.10.

Если оборотные отходы учитывать в объемах ресурсов вторичных металлов, то в 1990 году в СССР, например, на заводах авиаметаллургии их было вовлечено около 460 тыс. т и в литейных цехах машиностроительных заводов - примерно 360 тыс. т. Также следует учесть, что многие заводы по выпуску вторичного алюминия по условиям производства выплавляют до 20 % подготовительных сплавов с повышенным содержанием примесей, которые расходуют небольшими порциями в процессе корректировки химического состава плавок. Если в расчет принимать и эти оборотные отходы, то дополнительно можно насчитать целый миллион тонн вторичного алюминиевого сырья. А в черной металлургии эти ресурсы так учитывают и в настоящее время. Это явное заблуждение.

Рисунок 1.10. Укрупненная классификация лома и отходов цветных металлов

Укрупненная классификация лома и отходов цветных металлов

Кардинальное различие в основных понятиях металлургии вторичных цветных металлов заключается в определении (оценке) содержания металла в поставляемых партиях металлолома. Большинство западноевропейских фирм-потребителей металлолома платят за металл, определенный металлургическим выходом из всех видов сырья, в том числе из компактного лома и чистых отходов, т.е. за металл, перешедший в готовый сплав без учета потерь на шихтоподготовительных и металлургических переделах. Эти отличия оказывают существенное влияние на составление металлургических балансов при переработке металлолома.

В разрабатываемом национальном стандарте необходимо привести в соответствие эти и другие термины и определения.

При разделении металлов в русском языке применяются термины "черные" (железо, марганец и хром) и "цветные" (все остальные), а в других языках - "железные" и "нежелезные". Термин "нежелезный" применяется во всех классификациях практически на всех языках во всех странах, кроме стран СНГ. Например, в Польше и других славянских странах тоже применяют термин "нежелезный". Изменение этих терминов, очевидно, нецелесообразно, так как это затрагивает слишком большой объем их использования.

Качество вторичного сырья закладывается на начальной стадии принятия решения конструкторов и технологов по выбору марок сплавов. Иногда совершенно необоснованно одну и ту же деталь или аналогичную по эксплуатационной функции изготавливают из разных сплавов. Особенно это наглядно проявилось при разработке и широком внедрении сплавов АК5М2, АК6Ц9 и других, нанесших непоправимый вред чистоте вторичных ресурсов алюминиевых сплавов в части повышенного содержания цинка и магния.

Поучителен пример по разработке необоснованно многочисленного количества марок легированных сталей в СССР (около 3000 наименований!). Причем многие из них содержат большое количество цветных металлов (никеля, вольфрама, молибдена, кобальта, титана и др.). Кстати в европейских, американской и японской классификациях цветных металлов металлолом стали, содержащий более 10 % никеля, относится к стандартам на лом и отходы цветных металлов.

Для обеспечения соответствия технических условий на лом и отходы цветных металлов требованиям международных норм и правил необходимо провести согласование их по каждому виду. В конечном счете, национальный стандарт, с учетом технической возможности, должен включать большую часть основных видов лома и отходов, содержащихся в международной классификации лома и отходов. По-видимому, в связи с некоторыми отличиями химического состава сплавов цветных металлов, а также направлений использования их в производстве аналогичных деталей и изделий в европейских странах и Украине количество видов лома и отходов внутри одного конкретного металла может быть разным.

При составлении требований к каждому виду лома и отходов цветных металлов в национальном стандарте необходимо провести тщательный анализ стандартов европейских стран, США, Японии, химического состава сплавов-аналогов как по содержанию основных компонентов и ограничению примесей, так и направлений их использования.

При разработке классификации лома и отходов цветных металлов в национальном стандарте Украины глубокая дифференциация большого количества применяемых сплавов и видов изделий из них, а также объединение их в виды проводились с учетом следующих факторов:

  • объемы производства и потребления отдельных видов изделий, технические возможности сбора и хранения;
  • географическая разобщенность источников образования лома и отходов цветных металлов;
  • скорость рециркуляции рассматриваемых металлов Vцир;
  • возможность объединения нескольких видов, деталей, изделий по химическому составу в один вид без нанесения ущерба их металлургической ценности и других.

Например, в группе отходов нелегированного алюминия могут содержаться изделия из марок сплавов алюминия высокой чистоты А999, А995, А99, А97, А95, которые при появлении малейшей возможности их отдельного сбора должны поставляться только по маркам сплавов, что и предусматривается национальным стандартом.

"Золотое правило" металлургов и шихтовщиков - использовать товарные отходы на производство аналогичных марок сплавов - практически невыполнимо изза трудностей в основном организационного порядка по сбору, хранению и особенно организации транспортировки потребителю.

  1.3. Сырьевая база и производство меди в Украине
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ