27. Сырьевая база промышленности

Сырьем называют вещества природного и синтетического происхождения, используемые в производстве промышленной продукции.

По агрегатному состоянию сырье делится на твердое, жидкое и газообразное. Наиболее распространено твердое сырье – уголь, торф, руды, сланцы, древесина. Наиболее распространенными видами жидкого природного сырья являются: вода, соляные рассолы, нефть; газообразного: воздух, природные и промышленные газы. По составу сырье делят на органическое и неорганическое. По происхождению различают сырье минеральное, растительное и животное. Особенностью ископаемого минерального сырья по сравнению с растительным и животным является его невозобновляемость, а также неравномерность распределения по поверхности земли и ее недрам.

Минеральное сырье. Минеральное сырье делят на рудное, нерудное и горючее. Рудным минеральным сырьем называют горные породы или минеральные агрегаты, содержащие металлы, которые могут быть экономически выгодно извлечены в технически чистом виде. Нерудным (или неметаллическим) называют все сырье, используемое в производстве химических, строительных и других неметаллических материалов и не являющееся источником получения металлов. Однако большая часть нерудного сырья содержит металлы (например, фосфориты, апатиты, алюмосиликаты). К горючему минеральному сырью относятся органические ископаемые: уголь, торф, сланцы, нефть и др., используемые как топливо или сырье для химической промышленности. Естественно, что основной интерес представляет сырье, которое встречается в земной коре часто, в наибольших количествах, с достаточным содержанием полезных элементов и по возможности однородно по составу и свойствам. Поэтому все более расширяется переработка и применение весьма распространенных в земной коре песка, глины, известняка, гипса, а также воды, воздуха, природных газов, твердых и жидких горючих ископаемых.

Самыми общими и распространенными видами сырья являются вода и воздух. Сухой воздух содержит (об. %): азота, – 78, кислорода – 21, аргона – 0,94, углекислого газа – 0,03 и незначительные количества водорода и инертных газов, а также водяные пары, пыль и т. д. Кислород воздуха находит широкое применение во многих отраслях промышленности: в металлургии, машиностроении, химической и топливной промышленности. Большое применение находит азот (например, в синтезе аммиака, а также для создания инертных сред во многих химических реакциях).

Рудное сырье. Промышленными металлическими рудами называются полезные ископаемые, содержащие один или несколько металлов. По числу содержащихся металлов различают руды монометаллические (только один металл целесообразен для извлечения), биметаллические (оба металла доступны для извлечения), полиметаллические (извлекается свыше двух металлов).

В рудах минералы находятся в виде оксидов, сульфидов, арсенатов и т. д. Иногда встречаются самородные руды, в которых металл находится либо в чистом виде, либо в виде сплава с другими металлами, например, золотоносные, платиновые руды.

Нерудное сырье. Нерудное сырье иначе называют минерально-химическим; оно служит источником получения неметаллов (сера, фосфор и др.), солей, минеральных удобрений и строительных материалов. Важнейшими видами нерудного сырья являются самородная сера, апатиты, фосфориты, природные соли (калийные, мирабилит, сода, поваренная соль). К нерудному сырью относятся и редкие минералы промышленного значения (алмаз, графит).

По химическому составу большинство изверженных горных пород состоит из кремнезема SiO₂ и глинозема АI₂О₃. Осадочные породы включают помимо этих оксидов карбонаты кальция (известняк), магния (доломит), сульфат кальция (гипс) и т. д.

Горючее минеральное сырье, топливо. Топливом называют горючие органические вещества, являющиеся источником тепловой энергии и сырьем для химической, металлургической и других отраслей промышленности. Горючие полезные ископаемые являются естественным видом топлива.

Растительное и животное сырье. Растительное и животное сырье (древесина, лен, хлопок, масла, жиры, молоко, кожа, шерсть, зерно, картофель и т. д.) перерабатывают или в продукты питания (пищевое сырье), или в продукты промышленного и бытового назначения (техническое сырье). В некоторых производствах пищевое сырье применяют для производства технических продуктов и, наоборот, технический продукт перерабатывают в продукты питания.

Замена пищевого сырья не пищевым является очень важной народнохозяйственной задачей. Например, в производстве этилового спирта замена зерна и картофеля нефтехимическим сырьем высвобождает на каждый литр спирта 3,3 кг зерна или 9 кг картофеля.