Минеральное сырьё

Минеральное сырьё — это природные минеральные образования земной коры, которые используются или могут быть использованы в хозяйственной деятельности человека для получения энергии, металлов, строительных материалов, химических продуктов и других видов промышленной продукции. Минеральное сырьё является основой сырьевой базы промышленности и энергетики, а его наличие и доступность во многом определяют экономический потенциал государства.

Классификация

Минеральное сырьё классифицируется по нескольким признакам: происхождению, агрегатному состоянию, химическому составу и направлению использования.

По происхождению

Выделяют три основные генетические группы:

• Магматогенное — образуется при застывании магмы (хромиты, платиноиды, алмазы в кимберлитах).
• Осадочное — формируется в результате осаждения минералов на дне водоёмов или на поверхности суши (нефть, газ, уголь, фосфориты, каменная соль, известняки).
• Метаморфогенное — возникает при преобразовании горных пород под действием высоких температур и давления (мрамор, графит, сланцы, железистые кварциты).

По агрегатному состоянию

• Твёрдое — руды чёрных и цветных металлов, уголь, горно-химическое сырьё, строительные материалы.
• Жидкое — нефть, подземные воды (питьевые, минеральные, термальные).
• Газообразное — природный газ, гелий, попутные нефтяные газы.

По промышленному назначению

В российской и мировой практике принята следующая классификация:

1. Топливно-энергетическое сырьё — нефть, природный газ, уголь, горючие сланцы, торф, урановые руды.
2. Руды чёрных металлов — железные, марганцевые, хромовые руды.
3. Руды цветных металлов — медные, свинцово-цинковые, алюминиевые (бокситы), никелевые, кобальтовые, оловянные, вольфрамовые, молибденовые.
4. Руды благородных металлов — золото, серебро, платина и платиноиды.
5. Руды редких и редкоземельных металлов — литий, бериллий, ниобий, тантал, скандий, иттрий, лантаноиды.
6. Горно-химическое сырьё — апатиты, фосфориты, калийные соли, поваренная соль, сера, барит, бораты.
7. Индустриальное сырьё — графит, асбест, слюда, тальк, магнезит, флюорит, корунд.
8. Драгоценные и поделочные камни — алмазы, изумруды, рубины, сапфиры, яшма, малахит, янтарь.
9. Строительное сырьё — песок, гравий, щебень, глина, известняк, мрамор, гранит, гипс.
10. Гидроминеральное сырьё — пресные, минеральные, термальные и промышленные подземные воды.

История освоения

Использование минерального сырья началось в эпоху палеолита, когда человек стал применять камень для изготовления орудий. В энеолите и бронзовом веке были освоены самородные медь и золото, а затем — выплавка меди из руд. Железный век (около 1200 года до н. э.) ознаменовал начало массовой добычи и переработки железных руд. В Средние века в Европе и Азии развивалась горная промышленность: добыча серебра, свинца, олова, ртути.

Промышленная революция XVIII–XIX веков привела к резкому росту потребления каменного угля, железных руд и строительных материалов. В XX веке основными видами сырья стали нефть и природный газ, а также уран для атомной энергетики. Во второй половине XX века возникла потребность в редкоземельных элементах для электроники, лазеров и высокотехнологичных сплавов.

В России систематическое изучение и освоение минеральных ресурсов началось при Петре I, который учредил Берг-коллегию (1719 год) и приказал вести поиск руд. В XIX веке были открыты месторождения золота в Сибири, угля в Донбассе, железных руд на Урале. В советский период была создана мощная минерально-сырьевая база: разведаны нефтегазовые провинции Западной Сибири, месторождения алмазов в Якутии, апатитов на Кольском полуострове, калийных солей в Пермском крае.

География и запасы

Минеральное сырьё распределено по земной коре крайне неравномерно. Крупнейшими держателями запасов являются Россия, США, Китай, Австралия, Канада, Бразилия, ЮАР, Саудовская Аравия.

Россия занимает первое место в мире по запасам природного газа, алмазов, никеля, палладия, калийных солей, апатитов; входит в тройку лидеров по запасам угля, золота, железных руд, меди, свинца, цинка, редкоземельных металлов. Основные сырьевые регионы России:

• Западная Сибирь — нефть, газ, уголь, железные руды.
• Кузбасс — каменный уголь.
• Урал — руды чёрных и цветных металлов, золото, драгоценные камни, калийные соли.
• Кольский полуостров и Карелия — апатиты, железные руды, никель, медь.
• Якутия — алмазы, золото, уголь, природный газ.
• Красноярский край — никель, медь, платиноиды, уголь, золото.
• Приморье и Дальний Восток — золото, олово, вольфрам, бор, уголь.

Добыча и переработка

Добыча минерального сырья осуществляется открытым (карьеры, разрезы) и подземным (шахты, рудники) способами. Выбор метода зависит от глубины залегания, мощности пластов, экономических и экологических условий. Для жидких и газообразных полезных ископаемых применяется бурение скважин.

После добычи сырьё проходит стадии обогащения (измельчение, флотация, магнитная сепарация, гравитация) и переработки (металлургический передел, химическая переработка, коксование, крекинг). В ряде случаев используется кучное выщелачивание (для золота, меди) или подземное растворение (для солей).

Экономическое значение

Минеральное сырьё составляет основу мировой экономики. По данным Международного энергетического агентства, на топливно-энергетические ресурсы приходится около 80 % мирового потребления первичной энергии. Стоимость ежегодно добываемого минерального сырья превышает 5 триллионов долларов США.

Для многих стран, включая Россию, экспорт минерального сырья является главным источником валютных поступлений. В структуре российского экспорта нефть, газ, уголь, металлы и удобрения занимают более 60 %. При этом зависимость от сырьевого экспорта создаёт риски, связанные с колебаниями мировых цен и истощением запасов.

Экологические аспекты

Добыча и переработка минерального сырья оказывают значительное воздействие на окружающую среду:

• Нарушение земель (карьеры, отвалы, терриконы).
• Загрязнение атмосферы (выбросы пыли, сернистого газа, оксидов азота).
• Загрязнение водных объектов (сбросы шахтных вод, хвостохранилища).
• Изменение гидрогеологического режима (осушение территорий, подтопления).
• Радиоактивное загрязнение (при добыче урана, редкоземельных элементов).

Для снижения негативного воздействия применяются рекультивация земель, замкнутые циклы водоснабжения, пылеподавление, переработка отходов. В России действует Федеральный закон «О недрах» (1992 год), регулирующий недропользование и требования к охране окружающей среды.

Перспективы

В XXI веке растёт спрос на новые виды минерального сырья: литий, кобальт, никель, графит, редкоземельные элементы, необходимые для производства аккумуляторов, электромобилей, электроники и возобновляемой энергетики. Одновременно развиваются технологии глубокой переработки сырья, извлечения ценных компонентов из отходов, а также замена природного сырья вторичными ресурсами (рециклинг).

Россия обладает значительными запасами лития (Мурманская область, Забайкалье), редкоземельных металлов (Кольский полуостров, Якутия), кобальта и никеля (Норильский промышленный район). Развитие этих направлений рассматривается как стратегическая задача для снижения зависимости от импорта высокотехнологичного сырья.