Vara ieguves tehnoloģijas un to vieta mūsdienu rūpniecībā. Kur meklēt vara lūžņus Varš no rūdas mājās

Ural Mining and Metallurgical Company (UMMC) ir viens no lielākajiem metalurģijas uzņēmumiem, kas apvieno vairāk nekā 40 dažādu nozaru uzņēmumus. Uzņēmuma pamats ir slēgta vara ražošanas tehnoloģiskā ķēde: no izejvielu ieguves līdz gatavās produkcijas ražošanai uz vara un tā sakausējumu bāzes. UMMC daļa veido 43,4% Krievijas vara (1,8% no pasaules apjoma). Turklāt uzņēmumam ir spēcīgas pozīcijas cinka, svina un dārgmetālu tirgū.

1. UMMC galvenais birojs atrodas Verkhnyaya Pyshma pilsētā, netālu no Jekaterinburgas.

2. Šeit atrodas arī rūpnīca Uralelectromed, no kuras sākās holdinga izveide.

Vara ražošana sākas ar izejvielu ieguvi. To veic 9 uzņēmuma derīgo izrakteņu kompleksa uzņēmumi. Katrai no atradnēm ir savas īpašības - vienā vara saturs rūdā var būt 1,5%, bet citā - līdz 2,5%.

3. Gaisky GOK (ieguves un pārstrādes rūpnīca)

Lielākais uzņēmums izejvielu kompleksā. Atrodas Gai pilsētā, Orenburgas reģionā. Šeit ir koncentrēti vairāk nekā 70% no reģiona vara rezervēm.

4. Rūdu šeit iegūst gan atklātā šahtā, gan pazemes raktuvēs.

5. Apakšējo ražošanas horizontu maksimālais dziļums būs 1310 metri.

Šis ir viens no retajiem uzņēmumiem Krievijā, kas iegūst varu tik lielā dziļumā.

6. Urbšanas tuneļu komplekss.

7. Katru gadu uzņēmums iegūst aptuveni 8 miljonus tonnu rūdas un saražo 550 tūkstošus tonnu vara koncentrāta (vairāk nekā 90 tūkstošus tonnu vara).

8. Visas iegūtās rūdas tiek apstrādātas pašas rūpnīcas pārstrādes rūpnīcā.

Rūdas bagātināšanai nepieciešams no vērtīgajiem minerāliem atdalīt gangu minerālus, pēc tam vienu no otra atdalīt vara un cinka minerālus un, ja nepieciešams, svinu, ja tā saturs rūdā ir pietiekami augsts.

9. Ražošanas rūpnīcā no iegūtās rūdas tiek ražoti koncentrāti. Vara koncentrāts tiek nosūtīts uz vara kausēšanas rūpnīcām, jo īpaši uz Mednogorskas vara sēra rūpnīcu un Sredneuralsk vara kausēšanas rūpnīcu Revdā, un cinka koncentrāts tiek nosūtīts uz cinka rūpnīcu Čeļabinskā un Electrozinc Vladikaukāzā.

10. A/s Svjatogor ziemeļu vara-cinka raktuves. Atrodas Sverdlovskas apgabala ziemeļos.

11. Šeit tiek iegūta vara-cinka rūda, kas pēc apstrādes drupināšanas un šķirošanas kompleksā tiek transportēta uz Svjatogoras pārstrādes rūpnīcu, kas atrodas Krasnouralskas pilsētā.

12. 2014. gada martā tika pabeigta Tarnjē atradnes atklātās raktuves.
Tagad uzņēmums attīsta Shemurskoje lauku un sāk attīstīt Novo-Shemurskoje lauku.

13. Sakarā ar raktuvju nepieejamību, ieguve šeit tiek veikta rotācijas kārtībā.

14. Učalinskis GOK.

Atrodas Baškortostānas Republikā. Uzņēmums ir lielākais cinka koncentrāta ražotājs Krievijā.

15. Uchalinsky GOK Sibay filiāle.

Sibaysky karjers ir dziļākais karjers Krievijā un otrs dziļākais pasaulē. Tā dziļums bija 504 metri, bet diametrs – vairāk nekā divi kilometri.

16. Tagad galvenā ražošana tiek veikta, izmantojot vārpstas metodi.

17. Drošības nolūkos raktuvēs tiek izmantota LDM (iekraušanas un vilkšanas mašīnas) tālvadības pults.

18. Vara un cinka koncentrāti, kas ražoti Učalinskas KV, pēc tam tiek piegādāti Sredneuralsky Copper Smelter, Svjatogor, Electrozinc un Čeļabinskas cinka rūpnīca.

19. "Baškīru varš".

Uzņēmums attīsta Yubileinoye atradni un specializējas vara rūdu ieguvē un apstrādē. Vara koncentrāts tiek nosūtīts uz Sredneuralskas vara kausēšanas rūpnīcu, bet cinka koncentrāts tiek nosūtīts uz Čeļabinskas cinka rūpnīcu.

20. Pašlaik tiek pabeigta Yubileinoye atradnes atklātā rakšana, uzņēmums būvē pazemes raktuves.

21. Pazemes raktuvju rezerves eksperti lēš aptuveni 100 miljonu tonnu apmērā, kas nodrošinās uzņēmumam darbu vairāk nekā 30 gadus.

22. Khaibullinsky koncentrēšanas rūpnīcā ir modernas iekārtas no Japānas, Austrālijas, Dienvidāfrikas, Itālijas, Somijas un Vācijas.

Bagātināšana ļauj iegūt vara koncentrātu ar vara saturu līdz 20%, kas ir gandrīz 13 reizes lielāks nekā rūdā. Cinka bagātināšanas pakāpe ir vēl augstāka - 35 un vairāk reizes, savukārt cinka masas daļa cinka koncentrātā sasniedz 50-52%.

23. Buribajevskis GOK.

Rūpnīca nodarbojas ar vara rūdas ieguvi un bagātināšanu, kas tiek nosūtīta uz Mednogorskas vara un sēra rūpnīcu. 2015. gada jūlijā ieguves un pārstrādes rūpnīcā tika palaists Južnija šahta ar 492 metru dziļumu, izlaižot pirmo akmeņu masas automašīnu. Pirmā rūda šahtā tiks iegūta 2016. gada vidū. Jauna objekta celtniecība pagarinās uzņēmuma projektēšanas laiku līdz 2030. gadam.

24. "Safjanovskaja varš".

Uzņēmums attīsta Safjanovskoje vara-pirīta atradni, kas atrodas Sverdlovskas apgabalā un veido aptuveni 3% no visas Krievijas varu saturošo rūdu produkcijas.

25. Visā karjera darbības laikā tika iegūti 17,8 miljoni tonnu rūdas un veikti vairāk nekā 39,7 miljoni m3 attīrīšanas darbi.

Šodien tā dziļums ir 185 metri (nākotnē tas palielināsies līdz 265 metriem).

26. Šobrīd tiek pabeigta Safjanovskoje atradnes atklātā rakšana, un uzņēmums pāriet uz pazemes rūdas ieguvi.

27. 2014. gada decembrī ekspluatācijā tika nodots pirmais pazemes raktuvju palaišanas komplekss un iegūtas pirmās tonnas rūdas.

28. Paredzams, ka rūdas ieguve no Safjanovskas atradnes dziļajiem apvāršņiem ilgs vismaz 25 gadus.

29. Iegūtā rūda tiek nosūtīta tālākai pārstrādei uz Svjatogoras pārstrādes rūpnīcu, metalurģijas uzņēmumu, kas atrodas Sverdlovskas apgabalā.

30. Urupas ieguves un pārstrādes rūpnīca.

Tā iegūst un bagātina vara pirīta rūdu Ziemeļkaukāza pakājē.

31. Šobrīd rūda tiek iegūta 523 metru dziļumā.

32. Uzņēmuma galvenais produkts ir vara koncentrāts, papildus varam tiek iegūts zelts un sudrabs.

33. "Sibīrija-polimetāli".

Uzņēmums atrodas Rubtsovskas pilsētā, Altaja apgabalā. Galvenie produkti ir vara un cinka koncentrāti, kas tiek piegādāti Sredneuralskas vara kausēšanai un Čeļabinskas cinka rūpnīcai.

34. Uzņēmums Siberia-Polymetals tika izveidots 1998. gadā ar mērķi atdzīvināt polimetālu rūdu ieguvi Altaja apgabalā.

36. Rubtsovskas un Zarečenskas pārstrādes rūpnīcu klātbūtne uzņēmumā ļauj mums izveidot pilnu tehnoloģisko ciklu iegūtās rūdas apstrādei.

Blistera vara ražošana.

Blistera vara iegūst, kausējot vara koncentrātu un atdalot izdedžus. Metāla saturs blistera varā ir 98-99%.

37. AAS "Svjatogor"

Pilna tehnoloģiskā cikla uzņēmums tulznu vara ražošanai, kas atrodas Sverdlovskas reģionā. Vara un vara-cinka rūdas no Ziemeļu grupas atradnēm tiek pārstrādātas pārstrādes rūpnīcā, kurā ražo 3 veidu koncentrātu - varu, dzelzi un cinku. Vara koncentrāts tiek piegādāts tālākai pārstrādei savai metalurģijas ražošanai, cinka koncentrāts tiek piegādāts Electrozinc rūpnīcai un Čeļabinskas cinka rūpnīcai, un dzelzs koncentrāts tiek nosūtīts uz melnās metalurģijas uzņēmumiem.

38. Galvenā Svjatogora ražotne ir metalurģijas cehs. No šejienes blistera vara tiek nosūtīta tālākai apstrādei uz Uralelectromed.

39. Mednogorskas vara-sēra rūpnīca.

Orenburgas apgabala Mednogorskas pilsētas pilsētu veidojošs uzņēmums, kas specializējas tulznu vara ražošanā.

40. MMSC ražotnēs ietilpst vara kausēšanas cehs, brikešu rūpnīca, sērskābes cehs, putekļu apstrādes cehs, kā arī vairākas palīgnodaļas.

42. Savas 75 gadu vēstures laikā uzņēmums ir saražojis vairāk nekā 1,5 miljonus tonnu blistera vara.

43. Sredneiralskas vara kausētava (SUMZ)

Lielākais blistera vara ražošanas uzņēmums UMMC ietvaros, kas atrodas Revdas pilsētā (Sverdlovskas apgabals). Uzņēmuma jauda ir paredzēta aptuveni 150 tūkstošu tonnu blistera vara ražošanai, kas pēc tam tiek nosūtīta tālākai pārstrādei uz Uralelectromed.

44. Rūpnīcas dibināšanas datums ir 1940. gada 25. jūnijs. Līdz šim SUMZ jau ir izkausējis vairāk nekā 6 miljonus tonnu tulznu vara.

45. Pēc vērienīgās rekonstrukcijas pabeigšanas izplūdes gāzu, tajā skaitā konvertorgāzu, reģenerācijas līmenis sasniedza 99,7%. SUMZ produkcijas patērētāji ir lielākie metalurģijas, ķīmijas, kalnrūpniecības un pārstrādes uzņēmumi Krievijā, tuvākās un tālākās ārvalstīs.

46. "Elektrocinks".

Viens no vecākajiem uzņēmumiem Ziemeļosetijā, kas atrodas Vladikaukāzas pilsētā.

47. Par rūpnīcas dibināšanas datumu tiek uzskatīts 1904. gada 4. novembris, kad uzņēmumā tika ražots pirmais metāliskais Krievijas cinks.

48. Uzņēmuma galvenie produkti ir rafinēts (satur 99,9%) cinks, kā arī svins, ko iegūst no vara kausēšanas atkritumiem.

Blistera varš vienmēr tiek attīrīts, lai noņemtu piemaisījumus, kā arī ekstrahētu zeltu, sudrabu utt. Attīrīšana tiek veikta ar uguni un elektrolītisko attīrīšanu.

49. "Uralelektromed"

UMMC galvenais uzņēmums atrodas Verkhnyaya Pyshma pilsētā, Sverdlovskas apgabalā.

50. Katru gadu uzņēmums saražo vairāk nekā 380 tūkstošus tonnu rafinētā vara - visvairāk Krievijā!

52. Uzņēmums piegādā savus produktus partneriem no 15 valstīm Eiropā, Ziemeļamerikā un Dienvidamerikā, kā arī Dienvidaustrumāzijā.

53. Papildus vara uzņēmums ražo zeltu un sudrabu. Uralelectromed kļuva par pasaulē pirmo vara uzņēmumu, kas iekļauts Londonas dārgmetālu tirgus asociācijas atzīto pasaules dārgmetālu ražotāju Good Delivery sarakstā.

54. Zelts tiek ražots, izmantojot hidroķīmisko tehnoloģiju, izšķīdinot zelta izstrādājumus “aqua regia” (sālsskābes un slāpekļskābes maisījumā) un pēc tam izgulsnējot no šķīdumiem. Kad iegūtie nogulumi tiek izkausēti, tiek iegūti zelta stieņi.

55. AAS "Uralelectromed" filiāle "Polimetālu ražošana".

Atrodas Sverdlovskas apgabala Kirovgradas pilsētā. Uzņēmums specializējas blisteru vara un cinka oksīda ražošanā.

56. Galvenie patērētāji ir OJSC Uralelectromed (blistera vara) un OJSC Electrozinc (cinka oksīds).

Metālapstrāde.

Krāsaino metālu pārstrādes uzņēmumu vadīšanai tika izveidots UMMC-OTsM. Viņu produkti tiek izmantoti automobiļu, mašīnbūves un elektrotehnikas nozarēs.

57. Kirovas krāsaino metālu pārstrādes rūpnīca (OTsM).

58. Ražošana tiek organizēta pēc slēgta metalurģiskā cikla principa no liešanas līdz plakano un apaļo izstrādājumu ražošanai. Uzņēmums velmētos produkciju eksportē uz ASV, Rietumeiropu, Dienvidaustrumāziju un kaimiņvalstīm.

59. Soču olimpiskās monētas un Indijas rūpijas tika izgatavotas no Kirovas OCM rūpnīcas monētu lentes. Plānākās uzņēmumā ražotās folijas biezums ir 25 mikroni. Kas ir trīs reizes plānāks par cilvēka matu.

60. Kolchuginsky OCM rūpnīca.

Atrodas Vladimiras reģionā, tas ražo vairāk nekā 20 tūkstošus standarta izmēru izstrādājumu cauruļu, stieņu un profilu veidā no 72 sakausējumu kategorijām.

61. Gatavās produkcijas daudzveidības ziņā uzņēmums ir vienīgais universālais velmēto izstrādājumu ražotājs NVS valstīs.

62. Kolčuginskas rūpnīcā tiek ražoti arī slavenie glāžu turētāji, ar kuriem katrs no mums ir sastapies tālsatiksmes vilcienos.

63. Vara cauruļu rūpnīca.

Atrodas netālu no Majdanpekas pilsētas Serbijas Republikā. Specializējas vara cauruļu ražošanā ūdens apgādes, apkures, dzesēšanas un gaisa kondicionēšanas sistēmām.

64. Rūpnīca eksportē vairāk nekā 80% savas produkcijas. Vara caurules ir pārstāvētas Lielbritānijas, Vācijas, Itālijas, Francijas, Kanādas, Holandes, Rumānijas, Bulgārijas, Grieķijas, Ukrainas, Izraēlas un bijušās Dienvidslāvijas valstu tirgos.

65. "Orenburgas radiators".

Rūpnīca pamatoti ir viens no līderiem starp uzņēmumiem, kas ražo mašīnbūves produktus. Orenburgas radiatora patērētāju vidū ir vairāk nekā 20 Krievijas rūpnīcas, kā arī ārvalstu uzņēmumi no ASV, Kazahstānas un Baltkrievijas.

Liels paldies UMMC Sabiedrisko attiecību nodaļai, proti,
Belimovam Viktoram Nikolajevičam, Melčakovam Oļegam Andrejevičam un Vološinai Jekaterinai Sergejevnai par izcilo fotografēšanas organizāciju!

Nelielās koncentrācijās var būt:

niķelis;
zelts;
platīns;
sudrabs.

Visā pasaulē atradnēs ir aptuveni vienāds ķīmisko elementu kopums rūdas sastāvā, tie atšķiras tikai procentuāli. Lai iegūtu tīru metālu, tiek izmantotas dažādas rūpnieciskas metodes. Gandrīz 90% metalurģijas uzņēmumu izmanto to pašu metodi tīra vara ražošanai - pirometalurģisko.

Šī procesa dizains ļauj iegūt metālu arī no pārstrādātiem materiāliem, kas ir būtiska priekšrocība rūpniecībai. Tā kā atradnes pieder neatjaunojamo atradņu grupai, krājumi ar katru gadu samazinās, rūdas kļūst nabadzīgākas, un to ieguve un ražošana kļūst dārga. Tas galu galā ietekmē metāla cenu starptautiskajā tirgū. Papildus pirometalurģijas metodei ir arī citas metodes:

hidrometalurģiskais;
uguns rafinēšanas metode.

Pirometalurģiskā vara ražošanas posmi

Rūpnieciskajai vara ražošanai, izmantojot pirometalurģisko metodi, ir priekšrocības salīdzinājumā ar citām metodēm:

tehnoloģija nodrošina augstu produktivitāti - ar to var ražot metālu no iežiem, kuros vara saturs ir pat mazāks par 0,5%;
ļauj efektīvi apstrādāt otrreizējās izejvielas;
ir sasniegta augsta visu posmu mehanizācijas un automatizācijas pakāpe;
tā izmantošana ievērojami samazina kaitīgo vielu emisiju atmosfērā;
Metode ir ekonomiska un efektīva.

Bagātināšana

Rūdas ieguves shēma

Pirmajā ražošanas posmā ir jāsagatavo rūda, kas tiek piegādāta pārstrādes rūpnīcām tieši no karjera vai raktuves. Bieži vien ir lieli akmeņu gabali, kas vispirms ir jāsadrupina.

Tas notiek milzīgās drupināšanas vienībās. Pēc sasmalcināšanas iegūst viendabīgu masu, kuras frakcija ir līdz 150 mm. Iepriekšējas bagātināšanas tehnoloģija:

izejvielas ielej lielā traukā un piepilda ar ūdeni;
pēc tam zem spiediena pievieno skābekli, veidojot putas;
metāla daļiņas pielīp pie burbuļiem un paceļas uz augšu, un atkritumi nogulsnējas apakšā;
Pēc tam vara koncentrāts tiek nosūtīts grauzdēšanai.

Degšana

Šī posma mērķis ir pēc iespējas samazināt sēra saturu. Rūdas masu ievieto kurtuvē, kur temperatūra tiek iestatīta uz 700–800 o C. Termiskās iedarbības rezultātā sēra saturs samazinās uz pusi. Sērs oksidējas un iztvaiko, un daži piemaisījumi (dzelzs un citi metāli) viegli nonāk izdedžu stāvoklī, kas atvieglos vēlāku kausēšanu.

Šo posmu var izlaist, ja iezis ir bagāts un pēc bagātināšanas satur 25–35% vara, to izmanto tikai zemas kvalitātes rūdām.

Kūstošs par matētu

Matētā kausēšanas tehnoloģija ļauj iegūt pūslīšu varu, kas atšķiras atkarībā no pakāpes: no MCh1 - tīrākais līdz MCh6 (satur līdz 96% tīra metāla). Kausēšanas procesā izejvielu iegremdē speciālā krāsnī, kurā temperatūra paaugstinās līdz 1450 o C.

Pēc tam, kad masa ir izkususi, tā tiek iztīrīta ar saspiestu skābekli pārveidotājos. Tiem ir horizontāls izskats, un pūšana tiek veikta caur sānu caurumu. Pūšanas rezultātā dzelzs un sēra sulfīdi oksidējas un pārvēršas izdedžos. Siltums pārveidotājā rodas karstās masas plūsmas dēļ, tas papildus nesasilst. Temperatūra ir 1300 o C.

Pārveidotāja izejā tiek iegūts rupjš sastāvs, kas satur līdz 0,04% dzelzs un 0,1% sēra, kā arī līdz 0,5% citu metālu:

alva;
antimons;
zelts;
niķelis;
sudraba

Šis neapstrādātais metāls tiek izliets lietņos, kas sver līdz 1200 kg. Tas ir tā sauktais anoda varš. Daudzi ražotāji apstājas šajā posmā un pārdod šādus lietņus. Bet, tā kā vara ražošanu bieži pavada rūdas sastāvā esošo dārgmetālu ieguve, pārstrādes rūpnīcās tiek izmantota neapstrādāta sakausējuma attīrīšanas tehnoloģija. Šajā gadījumā tiek atbrīvoti un saglabāti citi metāli.

Rafinēšana, izmantojot vara katodu

Rafinēta vara ražošanas tehnoloģija ir diezgan vienkārša. Tās princips tiek izmantots pat vara monētu tīrīšanai no oksīdiem mājās. Ražošanas shēma izskatās šādi:

rupjo lietni ievieto vannā ar elektrolītu;
Par elektrolītu izmanto šķīdumu ar šādu saturu:
- vara sulfāts – līdz 200 g/l;
- sērskābe – 135–200 g/l;
- koloidālās piedevas (tiourīnviela, koksnes līme) – līdz 60 g/l;
- ūdens.
elektrolīta temperatūrai jābūt līdz 55 o C;
Vannā ievieto katoda vara plāksnes - plānas tīra metāla loksnes;
elektrība pieslēgta. Šajā laikā notiek metāla elektroķīmiskā izšķīšana. Vara daļiņas koncentrējas uz katoda plāksnes, un citi ieslēgumi nosēžas apakšā un tiek saukti par dūņām.

Lai rafinēta vara iegūšanas process noritētu ātrāk, anoda lietņiem jābūt ne vairāk kā 360 kg.

Viss elektrolīzes process notiek 20–28 dienu laikā. Šajā periodā vara katods tiek noņemts līdz 3-4 reizēm. Plākšņu svars ir līdz 150 kg.

Kā tas tiek darīts: vara ieguve

Attīrīšanas procesā uz katoda vara var veidoties dendriti – izaugumi, kas samazina attālumu līdz anodam. Tā rezultātā reakcijas ātrums un efektivitāte samazinās. Tāpēc, parādoties dendritiem, tie nekavējoties tiek noņemti.

Hidrometalurģiskā vara ražošanas tehnoloģija

Šī metode netiek plaši izmantota, jo tā var izraisīt vara rūdā esošo dārgmetālu zudumu.

Tā izmantošana ir attaisnojama, ja iezis ir slikts – tajā ir mazāk par 0,3% sarkanā metāla.

Kā iegūt varu, izmantojot hidrometalurģisko metodi?

Vispirms iezi sasmalcina līdz smalkai frakcijai. Pēc tam to ievieto sārmainā sastāvā. Visbiežāk izmantotie šķīdumi ir sērskābe vai amonjaks. Reakcijas laikā varš tiek aizstāts ar dzelzi.

Vara cementēšana ar dzelzi

Vara sāļu šķīdumi, kas paliek pēc izskalošanās, tiek tālāk apstrādāti - cementēšana:

šķīdumā ievieto dzelzs stiepli, loksnes vai citus lūžņus;
ķīmiskās reakcijas laikā dzelzs izspiež varu;
Rezultātā metāls izdalās smalka pulvera veidā, kurā vara saturs sasniedz 70%. Turpmāka attīrīšana notiek ar elektrolīzi, izmantojot katoda plāksni.

Uguns rafinēšanas tehnoloģija blistera vara

Šo tīra vara iegūšanas metodi izmanto, ja izejmateriāls ir vara lūžņi.

Process notiek īpašās reverberācijas krāsnīs, kuras apdedzina ar akmeņoglēm vai eļļu. Izkususi masa piepilda vannu, kurā pa dzelzs caurulēm tiek iepūsts gaiss:

caurules diametrs – līdz 19 mm;
gaisa spiediens – līdz 2,5 atm;
krāsns jauda – līdz 250 kg.

Rafinēšanas procesā tiek oksidētas vara izejvielas, izdeg sērs, pēc tam metāli. Oksīdi nešķīst šķidrā varā, bet peld uz virsmu. Lai tos noņemtu, tiek izmantots kvarcs, ko pirms attīrīšanas procesa sākuma ievieto vannā un novieto gar sienām.

Ja metāllūžņos ir niķelis, arsēns vai antimons, tehnoloģija kļūst sarežģītāka. Niķeļa procentuālo daudzumu rafinētajā varā var samazināt tikai līdz 0,35%. Bet, ja ir citas sastāvdaļas (arsēns un antimons), tad veidojas niķeļa “vizla”, kas izšķīst varā un nav atdalāma.

Video: Urālu vara rūdas

Nelielās koncentrācijās var būt:

niķelis;
zelts;
platīns;
sudrabs.

hidrometalurģiskais;
uguns rafinēšanas metode.

Pirometalurģiskā vara ražošanas posmi

Rūpnieciskajai vara ražošanai, izmantojot pirometalurģisko metodi, ir priekšrocības salīdzinājumā ar citām metodēm:

tehnoloģija nodrošina augstu produktivitāti - ar to var ražot metālu no iežiem, kuros vara saturs ir pat mazāks par 0,5%;
ļauj efektīvi apstrādāt otrreizējās izejvielas;
ir sasniegta augsta visu posmu mehanizācijas un automatizācijas pakāpe;
tā izmantošana ievērojami samazina kaitīgo vielu emisiju atmosfērā;
Metode ir ekonomiska un efektīva.

Bagātināšana

Rūdas ieguves shēma

Pirmajā ražošanas posmā ir jāsagatavo rūda, kas tiek piegādāta pārstrādes rūpnīcām tieši no karjera vai raktuves. Bieži vien ir lieli akmeņu gabali, kas vispirms ir jāsadrupina.

Tas notiek milzīgās drupināšanas vienībās. Pēc sasmalcināšanas iegūst viendabīgu masu, kuras frakcija ir līdz 150 mm. Iepriekšējas bagātināšanas tehnoloģija:

izejvielas ielej lielā traukā un piepilda ar ūdeni;
pēc tam zem spiediena pievieno skābekli, veidojot putas;
metāla daļiņas pielīp pie burbuļiem un paceļas uz augšu, un atkritumi nogulsnējas apakšā;
Pēc tam vara koncentrāts tiek nosūtīts grauzdēšanai.

Degšana

Šo posmu var izlaist, ja iezis ir bagāts un pēc bagātināšanas satur 25–35% vara, to izmanto tikai zemas kvalitātes rūdām.

Kūstošs par matētu

Pārveidotāja izejā tiek iegūts rupjš sastāvs, kas satur līdz 0,04% dzelzs un 0,1% sēra, kā arī līdz 0,5% citu metālu:

alva;
antimons;
zelts;
niķelis;
sudraba

Rafinēšana, izmantojot vara katodu

Rafinēta vara ražošanas tehnoloģija ir diezgan vienkārša. Tās princips tiek izmantots pat vara monētu tīrīšanai no oksīdiem mājās. Ražošanas shēma izskatās šādi:

rupjo lietni ievieto vannā ar elektrolītu;
Par elektrolītu izmanto šķīdumu ar šādu saturu:
- vara sulfāts – līdz 200 g/l;
- sērskābe – 135–200 g/l;
- koloidālās piedevas (tiourīnviela, koksnes līme) – līdz 60 g/l;
- ūdens.
elektrolīta temperatūrai jābūt līdz 55 o C;
Vannā ievieto katoda vara plāksnes - plānas tīra metāla loksnes;
elektrība pieslēgta. Šajā laikā notiek metāla elektroķīmiskā izšķīšana. Vara daļiņas koncentrējas uz katoda plāksnes, un citi ieslēgumi nosēžas apakšā un tiek saukti par dūņām.

Lai rafinēta vara iegūšanas process noritētu ātrāk, anoda lietņiem jābūt ne vairāk kā 360 kg.

Viss elektrolīzes process notiek 20–28 dienu laikā. Šajā periodā vara katods tiek noņemts līdz 3-4 reizēm. Plākšņu svars ir līdz 150 kg.

Kā tas tiek darīts: vara ieguve

Hidrometalurģiskā vara ražošanas tehnoloģija

Šī metode netiek plaši izmantota, jo tā var izraisīt vara rūdā esošo dārgmetālu zudumu.

Tā izmantošana ir attaisnojama, ja iezis ir slikts – tajā ir mazāk par 0,3% sarkanā metāla.

Kā iegūt varu, izmantojot hidrometalurģisko metodi?

Vara cementēšana ar dzelzi

Vara sāļu šķīdumi, kas paliek pēc izskalošanās, tiek tālāk apstrādāti - cementēšana:

šķīdumā ievieto dzelzs stiepli, loksnes vai citus lūžņus;
ķīmiskās reakcijas laikā dzelzs izspiež varu;
Rezultātā metāls izdalās smalka pulvera veidā, kurā vara saturs sasniedz 70%. Turpmāka attīrīšana notiek ar elektrolīzi, izmantojot katoda plāksni.

Uguns rafinēšanas tehnoloģija blistera vara

Šo tīra vara iegūšanas metodi izmanto, ja izejmateriāls ir vara lūžņi.

Process notiek īpašās reverberācijas krāsnīs, kuras apdedzina ar akmeņoglēm vai eļļu. Izkususi masa piepilda vannu, kurā pa dzelzs caurulēm tiek iepūsts gaiss:

caurules diametrs – līdz 19 mm;
gaisa spiediens – līdz 2,5 atm;
krāsns jauda – līdz 250 kg.

Video: Urālu vara rūdas

Varš ir zeltaini rozā krāsā kaļamais metāls, kas tīrā veidā dabā sastopams biežāk nekā zelta vai sudraba tīrradņi. Bet varu galvenokārt iegūst no vara rūdām – dabīgiem minerālu veidojumiem. Lielākā daļa vara ir atrodama sulfīdu rūdās. Oksidācijas zonās varš ir atrodams lielākajā daļā silikātu, karbonātu un oksīdu. Varš ir atrodams arī nogulumiežu iežos: slānekļos un vara smilšakmeņos.

Mūsdienu zinātne zina vairāk nekā 200 minerālu, kas satur varu. Rūpniecībā visbiežāk izmanto metālu, kas iegūts no sulfātiem, tostarp:

Halkocīts (79% vara);
Bornīts (līdz 65%);
Halkopirīts vai vara pirīts (apmēram 35%).

Varš ir arī vara-niķeļa savienojumos. Slavenākais no tiem ir kubanīts (līdz 45% vara). No oksidētajām rūdām ir vērts atzīmēt kuprītu (88%), malahītu (līdz 58%), azurītu (līdz 56%). Dažreiz ir vietējā vara nogulsnes.

Vara raksturojums un veidi

Varš ir viens no pirmajiem metāliem, ko cilvēki sāka izmantot. Ķīmiskais simbols ir Cu (cuprum). Šim metālam ir augsta siltumvadītspēja, izturība pret koroziju un elektrovadītspēja. Varš kūst zemā temperatūrā, lieliski piemērots lodēšanai, un metālu ir viegli griezt un apstrādāt.

Daži vara savienojumi var būt toksiski cilvēkiem. Augsts vara līmenis ūdenī un pārtikā var izraisīt aknu un žultspūšļa slimības. Karjeri, kas palikuši pēc vara ieguves, kļūst par toksīnu avotiem. Piemēram, Bērklija bedres ezers, kas izveidojies bijušās vara raktuves krāterī, tiek uzskatīts par toksiskāko ezeru pasaulē. Bet vara baktericīdās īpašības ir nesamērīgi augstākas. Ir pierādīts, ka varš palīdz cīnīties ar gripas vīrusiem un iznīcina stafilokokus.

Rūpniecībā varu reti izmanto tīrā veidā. Plašāk izmantoti šādi sakausējumi:

Misiņš (vara un cinka sakausējums);
Bronza (ar alvu);
Babbitts (ar svinu);
Cupronickel (ar niķeli);
Durāls (ar alumīniju);
Juvelierizstrādājumu sakausējums (ar zeltu).

Vara atradnes un ieguve

Čīlē atrodas lielākā vara atradne pasaulē - Eskonidas karjers. Šeit tika atklātas milzīgas vietējā vara atradnes.

Citi lieli noguldījumi:

Raktuves Keweenaw pussalā (ASV, Mičigana);
Chuquicamata raktuves Čīlē (līdz 600 tūkst.t gadā);
Corocoro raktuves Bolīvijā;
Gumishevsky raktuves (Vidus Urāli, Krievija) - tagad ir izsmeltas;
Levikha upes ieleja (Vidus Urāli, Krievija);
Gabbro masīvs (Itālija).

Saskaņā ar ASV Ģeoloģijas dienesta datiem lielākās vara atradnes pieder Čīlei. Tālāk seko ASV, Krievija, Peru un Meksika.

Vara ieguves metodes:

Atvērts;
Hidrometalurģiskais - kad varš tiek izskalots no iežiem ar vāju sērskābes šķīdumu;
Pirometalurģiskais - sastāv no vairākiem posmiem (koncentrēšana, grauzdēšana, kausēšana matēšanai, attīrīšana un attīrīšana).

Uzmanīga apiešanās ar vara rūdām

Vara rūdas ir neatjaunojams resurss, un tāpēc to attīstībai nepieciešama rūpīga apstrāde gan ieguves metodēs, gan rūpnieciskajā pārstrādē.

Rūpniecība kļūst arvien prasīgāka pret pastāvīgiem saņemto resursu apjomiem, kas noved pie to pakāpeniskas izsīkšanas. Lai to paveiktu, ir nepieciešams rūpīgāk kontrolēt vara rūdu ieguvi, kā arī citus neatjaunojamos resursus, piemēram, naftu, dabasgāzi, un izmantot tos rūpīgāk un racionālāk gan rūpnieciskajā, gan sadzīves patēriņā.

Vara lietojumprogrammas

Varš ir viens no svarīgākajiem krāsainajiem metāliem, kas ir atradis pielietojumu gandrīz visās cilvēka darbības jomās.

Elektrorūpniecība (vadi, vadi);
Mašīnbūve (starteris, elektriskie logi, radiatori, dzesētāji, gultņi);
Kuģu būve (korpusa apšuvums);
Būvniecība (caurules, cauruļvadi, jumta seguma un apdares materiāli, vannas, jaucējkrāni, izlietnes);
Mākslā (rotaslietas, statujas, monētu kalšana);
Ikdienā (gaisa kondicionieri, mikroviļņu krāsnis, monētas, pārtikas piedevas, mūzikas instrumenti).

Interesanti, ka Brīvības statuja ir izgatavota no vara. Tās uzbūvēšanai bija nepieciešamas aptuveni 80 tonnas metāla. Un Nepālā varš tiek uzskatīts par svētu metālu.

Vara ieņem vienu no galvenajām pozīcijām pasaules rūpniecībā. Pateicoties augstajai siltumvadītspējai un elektrovadītspējai, to plaši izmanto elektrotehnikā, un tā augstā mehāniskā izturība un piemērotība apstrādei padara to par neaizstājamu cauruļu ražošanā iekšējām sistēmām.

Vara ieguve Krievijā dod ļoti auglīgus rezultātus. Un fakts, ka Krievijas izejvielu bāzi veido 40% vara-niķeļa sulfīda atradnes un 19% sulfīda atradnes, dod Krievijai ievērojamas priekšrocības salīdzinājumā ar citām valstīm.

Vara nozīme pasaulē

Vara īpašības

Varš bija viens no pirmajiem metāliem, ko cilvēku civilizācija atpazina un sāka izmantot. Cilvēks izgudroja tās ražošanu pirms dzelzs.

Varš ir otrs visvairāk patērētais krāsainais metāls pasaules ekonomikā aiz alumīnija.

Šis metāls savu nosaukumu ieguvis no Kipras salas.

No kā tas sastāv? Tās struktūra satur daudz kristālu: niķeli, cinku, molibdēnu, zeltu, kalciju, sudrabu, svinu, dzelzi, kobaltu un daudzus citus.

Un tā augstā elektrovadītspēja ir padarījusi to par īpaši vērtīgu elektromateriālu, no kura tiek izgatavoti transformatoru un ģeneratoru tinumi, elektrolīniju vadi un iekšējā elektroinstalācija.

Atsauce. Iepriekš līdz pusei no visa pasaulē saražotā vara tika iztērēta elektrības vadiem, taču mūsdienās šiem mērķiem kalpo lētāks alumīnijs. Un pats varš kļūst par vistrūcīgāko krāsaino metālu.

Plaši tiek izmantoti arī vara sakausējumi - ar cinku (misiņš), ar alvu vai alumīniju (bronza) utt.

Ražošana

Vara rūdas tiek iegūtas 50 valstīs.

Vara ieguves uzņēmumu galvenās ražošanas jaudas ir koncentrētas Dienvidamerikā. Tieši šeit tiek iegūti 41,2% no pasaules vara rūdas, 19,8% nāk no Āzijas valstīm.

Situācija rafinētā vara ražošanā izskatās savādāk:

Tab. 2. Rafinētā vara ražošanas apjomu salīdzinošie raksturojumi pa planētas reģioniem, tūkst.t

	Vara rūda	Rafinēts varš

Ziemeļamerika
Dienvidamerika

Avots: vietne people.conomy.ru

Saskaņā ar 2015. gada rezultātiem attīrītā vara ražošana ir koncentrēta Āzijas reģionā (51,2%). Dienvidamerika, vara rūdas ieguves līdere, veido 14,9%. Šeit tas ir zemāks pat par Eiropu.

Gandrīz 80% no visa vara tika ražoti no neapstrādātām izejvielām, atlikušie 20% tika ražoti no vara lūžņiem. Vara ražošana pasaulē joprojām ir ļoti konsolidēta – trešo daļu no tās (34,8%) 2015. gadā veidoja pieci labākie ražotāji, tostarp:

Codelco (Čīle).
Frīporta Makmorana (ASV).
Glencore (Šveice).
BHP Billiton (Austrālija).
Dienvidu vara (Meksika).

Uzziņai. 2014. gadā Vuds Makenzijs (Bruks Hants) publicēja prognozi par vara ražošanu pasaulē laika posmam līdz 2025. gadam.

Wood Mackenzie ir globāla enerģētikas, ķīmisko vielu, atjaunojamo energoresursu, metālu un kalnrūpniecības pētniecības grupa ar starptautisku reputāciju, sniedzot visaptverošus datus, rakstisku analīzi un padomus. 2015. gadā uzņēmumu iegādājās amerikāņu analītikas un analīzes uzņēmums Verisk Analytics (en.wikipedia.org).

Tab. 3. Prognožu dati 2014.-2025.gadam

	Tūkstošiem tonnu		Tūkstošiem tonnu

Avots: Wood Mackenzie (Brook Hunt)

Pēc uzņēmuma datiem, pasaulē saražotā produkcija 2016. gadā bija 19,9 miljoni tonnu, un tā saražotā produkcija sasniedza 22,5 miljonus.

Rezerves

Saskaņā ar 2014. gada datiem Ziemeļamerikas un Dienvidamerikas teritorijās atradās gandrīz 60% no visām pasaules rezervēm, no kurām vairāk nekā puse reģistrēta Čīlē. Un pasaules mērogā šajā valstī ir 34% no šī krāsainā metāla atradnēm.

Rīsi. 2. Vara atradnes pasaulē 2014.g
Avots: vietne mining-prom.ru

Krievijas Federācija veidoja 5% no pasaulē pārbaudītajām vara rezervēm (pēc Čīles, ASV, Peru un Austrālijas šī ir 5. vieta).

Pēc ģeologu domām, aptuveni 5 miljardi tonnu vara rūdas rezerves atrodas okeānu dzelmē.

Vara rūpniecība Krievijā

Urālos un Rietumsibīrijā nē, nē, un pat senākās akmens laikmeta raktuves ir atrodamas. Mūsu senči tajās strādāja, iebrucējiem cita starpā ieguva vara rūdas.

Lai gan saskaņā ar oficiālajiem avotiem krāsainie metāli Krievijā praktiski netika iegūti līdz 18. gadsimtam.

Krievijas impērijas krāsainā metalurģija

Pirmo suverēnu vara kausēšanas iekārtu pieredze, kas parādījās laika posmā no 1638. līdz 1640. gadam, kad upē tika atklātas vara atradnes. Kalkarke, bija neveiksmīgs. Nebija pietiekami daudz rūdas, lai piegādātu kravu. Pēc nepilniem desmit gadiem ražošana bija jāpārtrauc un pašas rūpnīcas jāslēdz.

Pētera reformas deva jaunu impulsu ieguves rūpniecības attīstībai – krāsaino metālu rūdu izpēti un pārstrādi viņš nodeva privātās rokās. Imperatora izveidotā Berga kolēģija kalpoja kā sava veida ģeoloģijas ministrija (ja velkam analoģijas), kas lēma, kam dot tiesības meklēt un attīstīt rūdas un kam ne.

Turklāt nevajadzēja runāt par “bagātiem noguldījumiem”. Olonecas provincē un Pečorā bija nelieli avoti, taču ar tiem acīmredzami nepietika vietējā tirgus vajadzībām. Tātad galvenais krāsaino metālu piegādātājs Krievijas impērijai bija Eiropa. Un Krievijas militāri stratēģiskā pozīcija prasīja pēc iespējas vairāk dzelzs un vara. Tos sauca par kara metāliem. Notikumiem Urālos vajadzēja situāciju uzlabot.

1750. gadā Krievijā 72 dzelzs un 29 vara kausēšanas rūpnīcas ražoja gatavo produkciju. Bet jau 90. gados divi Bogoslovskas un Votskas rajonu uzņēmumi pārstāvēja visu Urālu produkciju.

“Urālu rietumu nogāzē, kuru savulaik klāja vesela virkne vara kausēšanas iekārtu, turpina darboties tikai viena Jugovskas rūpnīca ar jaudu tikai aptuveni 40 tonnas vara. Visā Urālu austrumu nogāzē, no ziemeļiem no Bogoslovskas rūpnīcām līdz Preobraženskas rūpnīcai Urālu dienvidos, kādreiz darbojas vara kausēšanas un raktuves, no kurām lielākā daļa nav attīstītas vairākus gadu desmitus” (L. B. Kafengauz "Rūpnieciskās ražošanas attīstība Krievijā").

Rīsi. 3. Skats uz Miasas vara kausēšanas rūpnīcu Urālos. 1773. gads
Avots: vietne infourok.ru

Un tikai 90. gadu beigās notika nobīde vara rūpniecības attīstībā – nobīde, kas sāka pieaugt tikai 20. gadsimta sākumā, pārvēršot vara rūpniecību par vienu no strauji augošajām nozarēm. Kopš 1906. gada vara ražošanā sākās patiesi fantastiska izaugsme, un 7 gadu laikā tā pieauga 3,6 reizes.

Un pat lejupslīde, kad valstī bija grūti laiki, revolūcijas un kari, un tas ilga ne mazāk kā 15 gadus, neliedza Padomju Krievijai gūt ievērojamus panākumus vara rūpniecībā.

Mūsdienu vara rūpniecība Krievijas Federācijā

Krievija jau daudzus gadus ir bijusi galvenā vara un vara izstrādājumu piegādātāja pasaules tirgū. 2016. gadā šeit saražots 860,1 tūkstotis tonnu attīrītā vara. Vara produkcija sastādīja 844,7 tūkst.t.