Сырьевые ресурсы
Вопросы
1. Понятие «сырьё», значение, роль
2. Классификация сырья и металлов
3. Добывающая промышленность РБ
4. Природные ресурсы РБ
1. Сырьё - совокупность имеющихся в наличии компонентов,которые изменяются в процессе производства готовой продукции.
Сырьё - вещества природного, минерального, искусственного или синтетического происхождения, используемые для личного потребления или промышленной переработки.
Сырьё необходимо:
· Для получения качественной продукции
· Позволяет задействовать производственную мощность
· Переработка импортного сырья для выпуска экспортной продукции, способствует росту валютных поступлений
По назначению все сырьевые ресурсы разделяются:
· Земельные ресурсы
· Энергетические. Отличаются возможностью получения различных видов энергии
· Лесные. Формируются в лесном хозяйстве, отличаются породами леса, её зрелостью
· Водные. Формируют объём воды, участвующей в национальной экономике для питьевых и технических целей
· Минеральные. Добыты из недр земли
· Сельскохозяйственное сырьё. Происходит путём выращивания культур
2. Классификация сырья:
1. По происхождению:
Ø Минеральные
Ø Сельскохозяйственное сырьё растительного и животного происхождения. Растительное сырьё возделывается один или два раза в год
2. По составу:
Ø Органическое (подвержено распаду)
Ø Неорганическое (сложно перерабатывается): камень, пластмасса
3. По агрегатному состоянию:
Ø Твёрдое (древесина, камень)
Ø Жидкое (вода)
Ø Газообразное (сероводород, природный газ)
4. По области применения:
Ø Основное сырьё. Формирует материальную основу готового продукта
Ø Вспомогательное. Улучшает отдельные свойства готового продукта
Минеральное сырьё добывают из недр земли или поверхности.
По химическому составу минеральное сырьё разделяется:
1. Рудное сырьё - полезные ископаемые, содержащие металлы в такой форме и в таком количестве, которое на современном этапе даёт возможность их перерабатывать
· Монометаллические руды. Содержат один металл
· Биметаллические руды. Содержат два металла
· Полиметаллические руды. Содержат несколько металлов в достаточном количестве
2. Нерудное сырьё. Отличается содержанием неметаллов
· По происхождению:
o Осадочные породы (гипс)
o Изверженные породы (гранит)
o Видоизмененные. Образуются в результате сочетания процессов пламенения пород и погружению под воду (мрамор)
o Полудрагоценные и драгоценные камни, искусственные камни
o Горючее сырьё –топливо
Классифицируются по агрегатному состоянию:
· Твёрдое (каменный уголь, торф)
· Жидкое (нефть, бензин, керосин)
· Газообразные (природный газ)
По объёму добычи:
· Потенциальные - оценивают совокупность, которая залегает в недрах земли
· Реальные – этот тот объём,который добывается в экономике в течение одного года
3. Добывающая промышленность РБ не получила должного развития в советский период, что связанно с рядом причин:
· Неизведанность недр земли
· Последствия аварии на Чернобыльской АЭС. Часть территории заражена радионуклидами и не может быть использована в экономике
· Нехватка инвестиций на разведывание месторождений и их разработку
Доля добывающей промышленности за 20 лет значительно возросла и составляет 5 % промышленного производства.
Проблемы добывающей промышленности:
· Объёмы добываемых ресурсов и их структура не соответствуют потребностям страны
· Технологическое отставание от уровня развитых стран
· Экологическая проблема
· Неэффективная структура управления, так как низкая доля негосударственных предприятий
Отраслевая структура добывающей промышленности:
Ø Горнодобывающая промышленность. Специализируется на добыче калийных и каменных солей. Ежегодно добывается 40 миллионов тонн руды, из которой получают калийную соль и 400тысяч тонн каменных солей
Крупные месторождения:
· Старобинское
· Мозырское (каменные соли)
Месторождения: Микашевичи (7 миллионов тонн щебня)
Ø Нефтедобывающая промышленность представлена 50 месторождениями нефти, расположенные в Припятском прогибе на территории Гомельской области. Ежегодно добывается 2 миллиона тонн нефти и 250 тысяч метров кубических попутного газа
Ø Торфяная промышленность. Включает в себя 300 месторождений, расположенных во всех областях. Ежегодно добываются 15 миллионов тонн торфа, из которого только 4 миллиона отправляются на производство брикетов.
Добытый торф является:
· Грунтом для цветоводства
· Основой тепличного хозяйства
· Сырьём для производства теплоизоляционных и строительных материалов
Ø Добывающая промышленность для производства строительных материалов. Повсеместно добываются строительные пески, глины, известняк, мел и другие
Ø Лесная и лесозаготовительная промышленность. Лесные ресурсы в РБ составляют 1% от всех запасов стран СНГ. Основные породы: сосна и ель. Заготовка леса осуществляется в Полоцком, Витебском, Могилёвском, Лунинецком и других районах.
На ряду с заготовкой леса ведётся заготовка пушнины, заготовка лекарственных растений.
Ø Рыболовство базируется на основе 1074 озёр и 115 водохранилищ. В Беларуси разводят прудовую рыбу
4. Природный потенциал РБ неизведан и многие месторождения открыты в настоящее время.
· Калийные и каменные соли. Являются сырьём для производства минеральных удобрений и пищевой соли. Калийные удобрения поставляются на экспорт и приносят четверть валютных поступлений в страну.
· Нефть
· Торф
· Бурый уголь. Залегает пластами мощностью от 15 до 30 метров в Припятском прогибе. Благодаря большой мощности, возможно разрабатывать месторождения открытым способом, но из-за экологии и потери земель, разработка неэффективна
· Горючие сланцы. Залегают в Южной части Беларуси, Туровское и Любовское месторождения
· Рудные полезные ископаемые
· Запасы янтаря
· Нерудное сырьё (камень, песок, глина)
· Водные ресурсы
Вода в промышленности
Вопросы:
1.Источники воды и их характеристики
2.Водные ресурсы Беларуси и их область применения
3.Этапы водоподготовки
Вопрос
Дефицит пресной воды в мире наблюдается по 3 причинам:
1.из-за неравномерности распределения по земному шару
2.безвозвратност потребления пресной воды
3.из-за нарушения экологии
Природные воды условно разделяют на 3 вида:
1.Поверхностные воды
Представлены реками, озерами, морями, океанами. В зависимости от содержания солей выделяется пресная вода (содержит менее 1г. солей) и соленая вода (содержание солей превышает 1г.)
Поверхностные воды содержат примеси газов, органических веществ, соли Mg, Na, K, Ca и др.
2.Атмосферные воды
Представлены осадками в виде дождя и снега. Они считаются более чистыми, но отличаются содержанием тяжелых металлов.
3.Подземные воды
Это воды из различных слоев земли, которые выходят на поверхность естественным путем (в виде ключей, гейзеров) и искусственным путем (колодцы, скважины).
Самые чистые воды на данный момент. Отличаются прозрачностью и отсутствием примесей.
По степени минерализации подземную воду разделяют на:
1.ультропресная (менее 0,2 г/см3)
2.пресная (менее 0,5 г/см3)
3. слабоминерализованная (от 0,5 до 1г/см3)
4.солоноватая (от 1 до 3 г/см3)
5.соленая (от 3 до 10 г/см3)
6. воды повышенной солености (от 10 до 35 г/см3)
7.переходные воды к рассолам (от 35 до 50 г/см3)
8.рассолы (более 50 г/см3)
Вопрос
Область применения воды:
1.для питьевых целей
2.сырье для производства напитков и другой пищевой продукции
3.для санитарно-технических целей
4.является самым дешевым теплоносителем (в системе отопления, в производстве электроэнергии).
5.является дешевым хладогеном (атомная энергетика, металообработка).
6.является эффективным и дешевым растворителем (парфюмерия, косметика, бытовая химия).
Водные ресурсы Беларуси насчитывают около 20 тысяч рек общей протяженностью свыше 90 тысяч км. Более 10 тысяч озер общей площадью 140 тысяч га., а также 67 водохранилищ.
РБ считается вполне обеспеченной водными ресурсами. Однако ежегодно потребление “свежей” воды составляет 1,7 триллионов м3., а соответственно ресурсы пресной воды исчерпаемы в этом столетии.
Водные ресурсы используются в таких сферах как:
-энергетика
-коммунальное хозяйство
-промышленный комплекс
В РБ в целях экономии используют возвратную воду, объем ее составляет около 0,6 триллионов м3.
В целях рационального использования в Беларуси проводятся:
1.учет потребленной воды
2.разработка научно-обоснованных норм расходов
3.повышение объемов возвратной воды
4.повышение эффективности очистки воды (сточных вод)
5.совершенствование процессов использования сточных вод с целью снижения потребности их очистки
Вопрос
Водоподготовка- комплекс операций, которые обеспечивают очистку воды и удаление из нее вредных примесей:
1.обесцвечивание и осветление воды производят с целью удаления механических примесей:
-отстаивание (предусматривает разделение водных составов на фракции под действием силы тяжести)
-фильтрация
2.обеззараживание (обязательный этап очистки, в котором уничтожаются болезнетворные микроорганизмы):
-хлорирование (предусматривает обработку воды хлорной известью или газообразным хлором)
-озонирование (предусматривает обработку воды озоном)
-фильтрация (через серебряные пески, обработка ультрофиолетовыми лучами, гамма-лучами и ультрозвуком)
3.устранение запаха (предусматривается вышеназванными способами, т.к. появление запаха взывает образование сероводорода, который является продуктом разложения органических примесей)
4.умягчение (предусматривает полное или частичное удаление из воды солей K и Mg. Способы:
-физико-химический способ (фильтрация)
-физический (вымораживание, кипячение, дистиляция)
-химический (введение химических реагентов)
5.обессоливание (предусматривает удаление из воды всех солей)
6.дегазация воды (предусматривает удаление из воды растворимых в ней газов)
7.нейтрализация
Характеристика топливно-энергетического комплекса РБ
1в. ТЭК, его структура и отрасли.
2в. Топливо и его виды.
3в. Виды и источники энергии.
1в. ТЭК – система, которая включает добычу и переработку различных видов топлива, производство энергии, а также размещение, транспортирование и распределение по потребителям. В структуре комплекса выделяют основные отрасли: 1)топливная промышленность; 2)электроэнергетика. Вспомогательные и обслуживающие отрасли: 1)доставка и транспортировка ресурсов; 2)система управления.
Комплекс формируется под влиянием:
1)функционирование зависимостей, которые обусловлены технологическими связями между добычей энергетического сырья, доставкой и переработкой топлива, производством электроэнергии;
2)с энергичными связями взаимозаменяемости нефти, природного газа и других видов топлива, гидроэнергии и ядерной энергии. В состав ТЭК входит министерство энергетики, которому подчиняются: совместное Белорусско-Российское предприятие по транспортировке газа; Белорусский государственный концерн по переработке нефти; Белорусский государственный энергетический концерн, занимающийся производством энергии, доставкой распределением; Белорусский концерн по газификации и топливу.
РБ производит около 20% ВВП основными отраслями, при этом порядка 88% выпускаемой продукции, используется для производственных целей.
Проблемы отрасли:
1)нехватка топлива и электроэнергии;
2)дефицит энергетических ресурсов и сырья;
3)обеспечение энергетическими ресурсами осуществляется одним поставщиком;
4)высокая электроемкость валового продукта.
Объемы вырабатываемой энергии и топлива зависят от объемов привозного сырья, от финансовой ситуации в стране и от платежеспособности. В структуре ТЭК выделяют 2 основные отрасли:
1)топливная промышленность – представлена нефтеперерабатывающими заводами, которые обладают производственной мощностью в 40 млн. тонн нефти. В настоящее время перерабатывают порядка 24 млн. тонн нефти, из которой 2 млн. – это белорусская нефть, оставшаяся – российская. За счет нефтепродуктов страна удовлетворяет свои потребности в бензине на 92 %, а в ДТ – на 98%. В Беларуси ежегодно производится около2 млн. тонн торфа, который используется в качестве коммунального топлива. Перерабатываются природный газ и горючие сланцы для производства газа;
2)электроэнергетика Беларуси базируется на выработке энергии на тепловых электростанциях, технологический цикл которых включает в себя: сгорание природного газа нагревает воду до парообразного состояния, вследствие чего пар раскручивает турбину, а генератор вырабатывает электрический ток. Основным топливом для выработки энергии является природный газ, а вспомогательным – топочный мазут.
В Беларуси функционируют 4 крупных электростанции (Березовская, Смолевичская, Васильевичская). Энергобаланс страны распределяется неравномерно, ресурсы сконцентрированы в Витебской области (45%), Брест, Гродно, Гомель, Минск, Могилев. Дополнительное количество энергии производят теплоэлектростанции. В Беларуси ежегодно производится порядка 28 млрд. кВТ/ч при потреблении порядка 46 млрд. кВт/ч, недостающее количество поступает из России и Украины, в том числе РБ экспортирует 4 млрд. кВт/ч.
Перспективы развития:
1)снижение зависимости от российских поставок путем использования, возведения электростанций;
2)поиск новых поставщиков сырья;
3)разведка и освоение новых месторождений;
4)снижение потребления энергоресурсов за счет внедрения энергосберегающих технологий;
5)в топливном балансе рост доли местных видов топлива, отходов производства, нетрадиционных источников энергии.
2в. Топливо – вещество, при сжигании которого выделяется значительное количество теплоты.
Топливо классифицируется:
1)по агрегатному состоянию; 2)по происхождению: природное, искусственное (бензин).
Топливо характеризуется основными показателями:
1)теплота сгорания;
2)энергоемкость – количество потенциальной тепловой энергии в единице объема топлива.
Характеристика показателей обусловлена составом топлива, в котором выделяют: органическую горючую массу, минеральную негорючую часть (образуется влагой и неорганическими соединениями). Топливные ресурсы в Беларуси: нефть, нефтяные газы, торф, бурый уголь и горючие сланцы. Всего учтено 65 месторождений нефти.
3в. Виды энергии:
1)механическая – заключается в движении, трении;
2)электрическая – аккумулируется и хранится без потерь;
3)тепловая – образуется при сгорании топлива, используется в теплосистемах, основным носителем является вода;
4)ядерная – освобождается при делении тяжелых ядер или распаде, является опасной.
10. Косметическая и парфюмерная промышленность.
Химическая промышленность включает:
1. Калийные удобрения.
2. Синтетический каучук.
3. Моторное масло и топливо.
4. Полупроводниковые материалы, мыло и стиральные парашки.
5. Краски, эмали.
6. Шампуни, кремы.
Наиболее крупные предприятия:
1. Солигорский калийный комбинат.
2. Новополоцкое производственное объединение.
3. Гродненское производственное объединение.
4. Могилёвский комбинат синтетических волокон.
Вопрос 2.
Переработка твёрдого топлива основывается на гетерогенных и высокотемпературных процессах.
Методы:
1. Пиролиз – нагревание твёрдого топлива в закрытых реакторах. Сырьё – угольная шихта. Продукты – кокс (твёрдое пористое топливо, обладающей высокой температурой сгорания, которые применяются в литейном производстве), коксовый газ (используется как топливо, а также в качестве сырья для производства этилена, метана)
2. Газификация – представляет собой преобразование органической массы твёрдого топлива с помощью газа – генератора. Сырьё – древесные опилки, кусковый торф.
3. Гидрогенизация – метод прямого получения исключительно жидкого топлива с помощью водорода, который подаётся под большим давлением, а также с участием катализатора. Сырьё – каменный бурый уголь. Продукция жидкое топливо – аналог природного газа.
Вопрос 3.
Нефть:
1. Нафтановые.
2. Ароматические.
Смесь состоит из органической части (87%) и остальная часть водород. Цвет от чёрного до тёмно-коричневого. Чем темнее нефть, тем больше содержания органической массы.
В РБ обнаружено более 503 месторождения. Разрабатывается Речицкое месторождение, Осташковичи – попутный газ.
Добыча:
1. Фонтанный способ – в глубине недр обнаружили запасы нефти и пробили скважину. Самый дешёвый способ.
2. Насосный – требуется откачка нефти.
3. Глубинно-насосный – образование скважин.
Методы переработки:
1. Прямая – предусматривает нагрев, испарение отдельный фракций, конденсация. Позволяет получить: бензин, керосин, дизельное топливо, мазут.
2. Крекинг – расщепление длинных молекул углеводорода на более короткой и низкокипящей фракции.
· Термический – осуществляется при температуре и повышенном давлении от 7-10 МПа.
· Высоко-термический – осуществляется при температуре 600-1200. Продукты – бензол, нафталин.
· Каталитические – с осуществлением катализатора.
Очистка:
1. Химическая – обработка кислотами и щелочами.
2. Селективная – предусматривает избирательность очищаемого продукта.
3. Гидроочистка – очистка в присутствии водорода на цветных металлах.
4. Адсорбционная – проводится с помощью адсорбента.
Ассортимент нефтепродуктов:
1. Топливо.
2. Масла.
3. Смазки.
4. Смазки для работ при повышенных температурах.
5. Специальные масла.
6. Прочие:
· Растворители.
· Парафины.
· Смола-содержащие продукты.
· Кокс и сажа.
Вопрос 4.
Полимеры – это природные вещества, сохраняющие химические связи в пластмассовом состоянии и после обработки.
Пластмасса – материал на основе полимеров, способный при нагревании переходить в пластмассовое состояние, а после нахождения сохранять её.
Свойства пластмассы:
1. Малая плотность и лёгкость.
2. Пластмасса является изолятором.
3. Низкая теплопроводность.
4. Жёсткость и гибкость.
5. Водостойкость.
6. Пластмассы стареют.
7. Токсичность при горении.
Технология производства изделий из пластмасс:
1. Получение пластмассовой массы – составление рецептуры, химические реакции.
2. Методы формования:
· Экструзия – литьё под давлением.
· Каландрование – на каландрах вытягивают и растягивают пластмассы между 2 вращающимися каландрами.
· Штампование.
· Прессование.
3. Очистка пластмассовых изделий от дефекта и неровностей.
Классификация пластмасс:
1. Природные и синтетические.
2. По отношению к температуре:
· Термопластические пластмассы.
· Терма-реактивные.
3. По виду химических реакций:
· Полимеризационные.
· Поликонденсационные.
4. По виду химических связей:
· Реакция полимеризации.
· Реакция поликонденсации.
5. По степени жёсткости:
· Мягкие.
· Жёсткие.
· Полужёсткие.
Вопрос 5.
Стекло – это аморфное тело, получаемое путём охлаждения расплава различных окислов и оксидов.
Свойства стекла:
1. Оптическое – светопреломление, светоотражение, светопропускание, прозрачность.
2. Механическое – прочность, термостойкость, хрупкость.
Классификация стекла:
1. Природное и искусственное.
2. По химическому составу:
· силикатное.
· свинцовое.
· боросиликатное/алюмосиликатное.
· ситаловое (повышает химическую стойкость).
3. По назначению:
· посудное (отличается внешним видом).
· тарное (для изготовления тары).
· оптическое (медицина, оборонная промышленность).
· зеркала (точное изображение/с искажением).
· Строительные:
o оконные и витринные.
o декоративные (не пропускают свет)
o стеновое – стеклоблоки.
· Армированные.
4. По отношению к цвету:
· Бесцветные (хрустальные):
o однотонные стёкла.
o полутоновые стёкла.
o с надсветом.
· Цветные.
5. По методу формования:
· листовой прокат.
· литые изделия.
· выдувание.
· прессовыдувное.
· металлепование.
Основы стекольного производства:
1. Варка стекла:
· Подготовка шихты (смесь минеральных ресурсов) путём измельчения сырьевых материалов, дозирования и смешивания на основе рецептуры.
· Нагревание и расплавление стеклообразных компонентов.
· Стекловаренье – представляет собой химический процесс с образованием химических связей между стеклообразными материалами при повышенной температуре.
2. Формование изделий из стекла:
· литьё.
· выдувание/машинное выдувание.
· прокат стекла.
· штамповка.
3. Термическая обработка:
· закалка.
· обжиг.
4. Химическая обработка (для декоративных изделий):
· полировка.
· травление.
· окрашивание.
5. Декоративная обработка (предаёт законченный внешний вид):
· механическая обработка – снятие верхнего слоя (алмазная грань).
· гравировка.
· роспись.