Kur un kā atrast varu. Vara rūda ir dabiska izejviela vara ieguvei. Kā tiek iegūts varš?

Vara rūda ir minerālu savienojums, kurā varš ir pietiekamā koncentrācijā tā tālākai apstrādei un izmantošanai rūpnieciskos nolūkos. Ražošanā vēlams izmantot bagātinātu rūdu ar metāla saturu vismaz 0,5-1%.

Varš- zeltaini rozā nokrāsas plastmasas elements. Brīvā dabā metāls uzreiz tiek pārklāts ar skābekļa plēvi, kas piešķir tam specifisku sarkandzeltenu krāsu.

Raksturīgās īpašības: izturība pret koroziju, augsta siltuma un elektriskā vadītspēja.

Tajā pašā laikā elementam ir augsts antibakteriālas īpašības, iznīcina gripas vīrusus un stafilokokus.

Rūpnieciskajā kompleksā varu visbiežāk izmanto sakausējumos ar citām sastāvdaļām: niķeli, cinku, alvu, zeltu utt.

Zemās pretestības dēļ varš tiek aktīvi izmantots elektriskajā laukā strāvas kabeļu un vadu ražošanā. Laba siltumvadītspēja ļauj šo metālu izmantot dzesēšanas radiatoros un gaisa kondicionieros.

Bez vara nevar iztikt šādās ražošanas nozarēs:

• mašīnbūve (logu pacēlāji, gultņi);
• kuģu būve (korpusu un konstrukciju apšuvums);
• būvniecība (caurules, jumta seguma un apdares materiāli, santehnikas iekārtas utt.).

Juvelierizstrādājumu nozarei ir aktuāli sakausējumi ar zeltu, kas palielina mehānisko izturību un nodilumizturību.

Speciālisti prognozē plašu metāla izmantošanu kā antibakteriālas virsmas medicīnas iestādēs (margas, durvis, rokturi, margas u.c.).

Interesanti! Slavenā Brīvības statuja ir izgatavota no vara. Tās uzbūvēšanai bija nepieciešamas aptuveni 80 tonnas materiāla. Un Nepālā šis metāls tiek uzskatīts par svētu.

Brīvības statuja

Vara rūdu grupas

Visas vara rūdas parasti iedala deviņos rūpnieciski ģeoloģiskajos veidos, kurus savukārt iedala sešās grupās pēc izcelsmes:

Stratiformu grupa

Šajā grupā ietilpst vara slānekļi un smilšakmeņi. Šos materiālus attēlo lieli nogulumi. To raksturīgās iezīmes ir: vienkārša loksnes forma, vienmērīgs noderīgo komponentu sadalījums, plakana virsma, kas ļauj izmantot atklātās ieguves metodes.

Pirītu grupa

Tas ietver vietējos vara, vēnu un vara-pirīta savienojumus. Vietējais metāls visbiežāk sastopams vara sulfīda raktuvju oksidācijas zonās kopā ar citiem oksidētiem minerāliem.

Vara pirīta metāli atšķiras pēc formas un izmēra. Galvenais minerāls rūdā ir pirīts; ir arī halkopirīti un sfalerīti.

Vēnu rūdām ir raksturīga vēnu struktūra ar ieslēgumiem. Šādas rūdas, kā likums, rodas saskarē ar porfīriem.

Porfīra varš (hidrotermisks)

Šīs nogulsnes kopā ar varu un molibdēnu satur zeltu, sudrabu, selēnu un citus noderīgus elementus, kuru klātbūtne ir ievērojami augstāka nekā parasti.

Vara-niķelis

Nosēdumi ir uzrādīti lokšņu, lēcu formas, neregulāras un vēnu formās. Metālam ir masīva tekstūra, kas mijas ar kobaltu, platīna grupas metāliem, zeltu utt.

Skārna rūda

Skarnas rūdas ir lokālas nogulsnes kaļķakmeņos un kaļķainos-terigēnos iežos. Tiem raksturīgi mazi izmēri un sarežģīta morfoloģija. Vara koncentrācija ir augsta, bet nevienmērīga - līdz 3%.

Karbonāts

Šajā grupā ietilpst dzelzs-vara un karbonatīta rūda. Vienīgā šāda veida vara atradne līdz šim ir atklāta Dienvidāfrikā. Šīs kompleksās raktuves pieder pie sārmaino iežu masīva.

No kādām rūdām nāk varš?

Interesanti! Varš dabā ļoti reti sastopams tīrradņu veidā. Līdz šim par lielāko šādu atradumu tiek uzskatīts Ziemeļamerikā ASV atklātais tīrradnis, kas sver 420 tonnas.

Ir gandrīz 250 vara veidi, bet rūpniecībā tiek izmantoti tikai 20 veidi. Visizplatītākie no tiem:

Halkozīns

Minerālu savienojums, kas satur sēru (20%) un varu (80%). To sauc par "vara spīdumu" tā raksturīgā metāliskā spīduma dēļ. Rūdai ir blīva vai granulēta melna vai pelēka nokrāsas struktūra.

Halkopirīts

Metāls ir hidrotermiskas izcelsmes un sastopams skarnos un greizenos. Visbiežāk tā ir daļa no polimetāla rūdas kopā ar galēnu un sfalerītu.

Bornīts

Dabā izplatīts sulfīdu klases minerāls, viens no galvenajiem vara rūdu elementiem. Tam ir raksturīga zilgani violeta nokrāsa. Satur varu (63,33%), dzelzi (11,12%), sēru (25,55%) un sudraba piemaisījumus. Tas notiek blīvu, smalkgraudainu masu veidā.

Vara rūdas ieguves metodes

Atkarībā no raktuves dziļuma tiek izmantotas atvērtas un slēgtas metāla ieguves metodes.

Slēgtajā (pazemes) raktuvēs raktuves būvē vairāku kilometru garumā. Raktuves ir aprīkotas ar liftiem, lai pārvietotu strādniekus un aprīkojumu, kā arī nogādātu derīgos izrakteņus virszemē.

Zem zemes iezis ir jāsadrupina, izmantojot speciālu urbšanas iekārtu ar tapas. Pēc tam rūdu savāc un iekrauj, izmantojot spaiņus.

Atvērtā metode ir aktuāla, ja atradnes atrodas 400-500 metru dziļumā. Pirmkārt, tiek noņemts augšējais atkritumiežu slānis, pēc kura tiek noņemta vara rūda. Lai būtu vieglāk iegūt cietos akmeņus, to vispirms iznīcina ar sprādzienbīstamām ierīcēm.

Vara rūdas ieguves atklātās bedres metode

Ir divas galvenās vara ražošanas metodes:

• pirometalurģiskais;
• hidrometalurģiskais.

Pirmā metode ietver metāla rafinēšanu ar uguni un ļauj apstrādāt jebkuru izejvielu, iegūstot visus noderīgos elementus. Izmantojot šo tehnoloģiju, var iegūt varu pat no nabadzīgajiem iežiem, kuros metāla saturs ir zem 0,5%. Otro metodi parasti izmanto tikai oksidētas vai dabīgas rūdas ar zemu vara saturu apstrādei.

Vara rūdu ieguve pasaulē

Vara raktuves nav koncentrētas noteiktos ģeogrāfiskos apgabalos, bet ir atrodamas dažādās valstīs. Amerikā halkocīta atradnes tiek veidotas Nevadas un Arizonas štatos. Vara oksīda, kuprīta, nogulsnes ir izplatītas Kubā. Vara hlorīds tiek iegūts Peru.

Pasaulē gandrīz nav palikuši bagātinātas rūdas avoti, un vara tiek iegūta vairākus simtus gadu, tāpēc visas bagātās raktuves ir jau sen attīstītas. Rūpniecībā nepieciešams izmantot zemas kvalitātes minerālus (līdz 0,5% vara).

Interesanti! Globālās ražošanas ziņā varš ir trešajā vietā aiz dzelzs un alumīnija.

Vadošās valstis vara rūdas rezervju un ieguves jomā

Ar vara rūdām bagāto valstu sarakstā ir: Čīle, Amerika, Ķīna, Kazahstāna, Polija, Indonēzija, Zambija. Krievijas Federācijas daļa pasaules rūdas ieguvē ir 9% (tā ir trešā vieta aiz Čīles un ASV). Čīle ir līderis minerālu rezervju ziņā, kas satur 33% no pasaules vara.

Lielākās raktuves ir:

• Chuquicamata raktuves (Čīle). Attīstība ir veikta vairāk nekā 100 gadus, šajā laika posmā tika izstrādāti 26 miljoni tonnu metāla;

• Escondida raktuves (Čīle). Kalnrūpniecība tiek veikta kopš 1990. gada;

• Grasbergas raktuves (Indonēzija).

Nesen lielas raktuves tika atklātas Peru (Antamina), Brazīlijā (Salobu) un Kazahstānā (Nurkazgan).

Eksperti saka, ka ekonomiski dzīvotspējīgā vara apjoms ir vairāk nekā 400 miljoni tonnu. visā pasaulē.

Vara rūdas ieguve Krievijā

Vara izejvielu bāzes struktūra Krievijā būtiski atšķiras no pasaules tirgus. Galvenā daļa tajā ietilpst sulfīda vara-niķeļa (40%) un pirīta (19%) raktuvēs. Savukārt citās valstīs dominē porfīra vara atradnes un vara smilšakmeņi.

Vara rūdas atradnes Krievijā

Atbildot uz jautājumu, kur Krievijā tiek iegūtas vara rūdas, vispirms jāizceļ Taimiras autonomais apgabals. Vairāk nekā 60% no visām vara rūdas atradnēm Krievijā ir koncentrētas Oktjabrskas, Tapahninskas un Noriļskas atradnēs. Apmēram viena trešdaļa minerālu tiek iegūta Urālu vara ieguves reģionā.

Čitas reģionā atklātas lielas Udokanas raktuves, kas vēl nav izveidotas neattīstītās transporta infrastruktūras dēļ. Pēc ekspertu datiem, Krievijas Federācijā izmantotās atradnes kalpos ne vairāk kā 30 gadus.

Varš ir kaļams zeltaini rozā 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 izsmelti;
• 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 vajadzīgas aptuveni 80 tonnas metāla. Un Nepālā varš tiek uzskatīts par svētu metālu.

Varš ir viens no populārākajiem elementiem un atrodas divdesmit sestajā vietā. Parasti tas sastopams dabiskajā vidē atsevišķi izvietotu tīru tīrradņu veidā, taču pēdējā laikā šādi atradumi kļūst arvien retāk. Attiecīgi šādas atradnes veido tikai minimālu daļu metāla ražošanā.

Lielākā daļa vara tiek iegūta no akmeņiem, kuros tas atrodas, bieži kopā ar citiem metāliem. Ir liels skaits vara minerālu. Bet metalurģijas nozarē vērtīgākie veidi ir:

• vara pirīts;
• malahīts;
• halkopirīts;
• azurīts

Krievijas Federācija ir viena no piecām pasaules līderēm - valstīm, kurās vara ieguve veido lielāko daļu un sniedz visauglīgākos rezultātus. Bieži vien varš, kas neatrodas pārāk dziļi attiecībā pret zemes virsmu, tiek iegūts virszemes raktuvēs. Šim nolūkam tiek izrakti milzīgi karjeri vai izcirtņi. Šīs atklātās vara ieguves vietas var būt vairākus kilometrus platas. Karjeru dziļums var sasniegt vairāk nekā simts metrus. Tādā veidā tiek iegūtas apmēram divas trešdaļas no visa saražotā vara. Bet gadījumos, kad vara nogulsnes atrodas dziļi zem zemes, tiek būvētas īpašas konstrukcijas, kas paredzētas elementa izvilkšanai zem zemes slāņiem. Tos sauc par raktuvēm. Krievijā varu iegūst gan ar pirmo, gan otro metodi.

Varš kā elements

Varš ir divdesmit devītais periodiskās tabulas elements, kas atrodams gan tā dabiskajā atvasinājumā, gan dabisko minerālu sastāvā. Tie ietver vara pirītu vai halkopirītu, vara spīdumu vai halkocītu un malahītu.

Šis elements parādās metāla formā, kura nokrāsa ir sarkana. Ja jūs salaužat varu, jūs varat redzēt, ka krāsa iekšpusē ir rozā. Tas ir ļoti kaļams un viskozs. Pateicoties savām īpašībām, varš ir lielisks strāvas vadītājs, un pēc šī kritērija tas ir otrajā vietā aiz sudraba, ieņemot otro vietu.

Varš arī labi vada siltumu. Šādas īpašības padara elementu neaizstājamu elektriskajā rūpniecībā - to galvenokārt izmanto tīrā veidā. Vairāk nekā piecdesmit procenti visa Krievijas Federācijas teritorijā iegūtā vara tiek patērēti šāda veida rūpniecības vajadzībām.

Ja mēs runājam par vara kā periodiskās tabulas ķīmiskā elementa īpašībām, tad tas maz mijiedarbojas ar citiem elementiem. Ja varš tiek pakļauts brīvā dabā, tā virsma kļūst zaļgana, kas izskaidrojams ar tā pamata karbonāta parādīšanos, kas uz vara augšējā slāņa veido zaļu plēvi.

Vara sāļus plaši izmanto mājsaimniecībās. Tā kā tie ir indīgi, tos izmanto kaitēkļu kontrolei. Tos arī aktīvi izmanto kā mēslojumu un katalizatorus. Ne mazāk tiek izmantoti arī vara sakausējumi, piemēram, misiņš, bronza un vara sakausējumi.

Rūdas veidā varš, kā likums, atrodas vairāku vai viena metāla “uzņēmumā”. Ļoti bieži tas ir zelts, sudrabs, kā arī platīns, niķelis vai svins un bismuts. Lielu daudzumu vara iegūst no tāda minerāla kā bornīts, kura otrais nosaukums ir raibā rūda.

Krievijas vara izejvielu bāzes struktūra

Atšķirībā no visām pasaules valstīm, četrdesmit procentus no Krievijas izejvielu bāzes veido vara-niķeļa sulfīda atradnes. Un deviņpadsmit procenti ir pirīta atradnes.

Un tas dod Krievijai priekšrocības salīdzinājumā ar citām valstīm, jo ​​​​to galvenās rezerves atrodas porfīra vara atradnēs. Krasnojarskas rūdas reģions ir bagāts ar vara un niķeļa atradnēm. Šeit galvenokārt ir sulfīdu nogulsnes.

Galvenā visu vara atradņu daļa Krievijas plašumos atrodas Urālos un Transbaikāla teritorijā. Kopumā tur tiek iegūti vairāk nekā četrdesmit procenti no visa valstij piederošā vara kopējā apjoma.

Orenburgas un Čeļabinskas apgabaliem ir vislielākais potenciāls vara ražošanas palielināšanai. Trans-Baikāla reģions ir bagāts ar ģeoloģiskām un rūpnieciskām vara atradnēm vara smilšakmeņos.

Kemerovas reģions, Burjatija, Altaja apgabals un Ziemeļkaukāzs ir bagāti ar vara pirīta rūdas atradnēm. Šobrīd galvenā iegūtā vara daļa nāk no Udokanas atradnes. Pašlaik tas ir lielākais depozīts Krievijas Federācijā.

Tālajos Austrumos un Urālos ir atklātas vairākas jaunas vara atradnes, kas pieder pie porfīra tipa vara.

Galvenās vara atradnes

Zemes dzīļu lietotājs, lauks	Ģeoloģiski rūpnieciskais tips	Rezerves, tūkstoši tonnu WO3		Daļa Krievijas Federācijas bilances rezervēs, %	WO3 saturs rūdās, %	Ražošana 2012. gadā, t WO3
		A+B+C1	C2
OJSC MMC Noriļskas niķelis
Oktjabrskoje (Krasnojarskas apgabals)	Sulfīds varš-niķelis	14631	5723	22,3	1,65	351
Talnakhskoe (Krasnojarskas apgabals)	Sulfīda vara-niķelis	7877,2	2728,2	11,6	1,11	80,6
Noriļska I (Krasnojarskas apgabals)	Sulfīds varš-niķelis	773,1	836,1	1,8	0,48	13,9
AAS "Kola MMC"
Ždanovska (Murmanskas apgabals)	Sulfīda vara-niķelis	765,6	227,2	1,1	0,3	12,2
AAS "Gaisky GOK"
Gayskoye (Orenburgas apgabals)	Vara pirīts	4555,6	478,5	5,5	1,3	62,5
SIA "Baškīru varš"
Yubileiny (Baškortostānas Republika)	Vara pirīts	1360,2	46	1,5	1,7	36,2
Podoļska (Baškortostānas Republika)	Vara pirīts	1701,3	16,7	1,9	2,11	0
SIA "Baikāla kalnrūpniecības uzņēmums"
Udokanskoe (Transbaikāla teritorija)	Kaura smilšakmeņi	14434,6	5519,6	21,8	1,56	0
SIA "GDK Baimskaya"
Gerbile (Čukču autonomais apgabals)	Porfīra varš	2606,2	1124,5	4	0,83	0
SIA "GRK Bystrinskoye"
Bistrinskoje (Transbaikāla teritorija)	Skarn vara-magnetīts	1717,5	355,9	2,3	0,78	0
CJSC "Mikheevsky GOK"
Mikheevskoe (Čeļabinskas apgabals)	Porfīra varš	1264,3	299,7	1,7	0,44	1,4
CJSC "Tominsky GOK"
Tominskoje (Čeļabinskas apgabals)	Porfīra varš	743,3	793,2	1,7	0,47	0
AAS "Svjatogor"
Volkovska (Sverdlovskas apgabals)	Vanādijs-dzelzs-varš	1612,2	153,4	1,9	0,64	6,6

Vara Urāls

Lielākās vara atradnes attiecībā pret visu Krievijas teritoriju atrodas Urālos. Lai vienkāršotu vara elementa ieguvi no tām rūdām, kurās tā klātbūtne ir ļoti maza. Šo metodi sauc par hidrometalurģisko. To izmanto arī gadījumos, kad ir nepieciešams iegūt varu no citu metalurģijas nozaru atkritumiem.

Hidrometalurģiskās metodes pamatā ir vajadzīgā elementa kompleksi šķīstošo savienojumu pārvēršana vienkāršākos, kas vieglāk šķīst. Tālāk seko to iegūšanas process no iegūtā šķīduma. Šo procedūru veic, izmantojot vairākas metodes, bet visizplatītākās no tām ir:

• šķīduma izskalošana;
• jonu apmaiņas sveķu izmantošana;
• elektrolīze.

Udokan vara atradne

Šī atradne atrodas Transbaikāla teritorijā uz grēdas, ko sauc par "Udokan". Šī teritorija ir seismiski bīstama un atrodas mūžīgā sasaluma zonā. Udokan ir lielākā vara atradne Krievijā. Tam ir svarīga loma šī elementa ieguvē visā pasaulē, atrodoties trešajā posmā. Šajā raktuvēs atrastās rūdas gandrīz pilnībā sastāv no vara, un to sastāvā ir tikai neliels daudzums sudraba.

Udokanas atradnes atklāšana notika pagājušajā gadsimtā vai precīzāk 1949. gadā. PSRS Ģeoloģijas ministrijas Pirmā galvenā direkcija uz Udokanu nosūtīja mežsaimniecības ekspedīciju, kas veica pirmo atklājumu. Nākamo sešu gadu laikā notika šī atradnes detalizēta izpēte un tika veidoti lieli plāni tās attīstībai. Taču negaidīti pēc vēl viena gada viss darbs bija pilnībā iesaldēts.

Vēl pēc desmit gadiem viņi atkal sāka aktīvi interesēties par atradni, ņēma daudz dažādu paraugu un veica milzīgu skaitu citu pētījumu, bet tad atkal viss darbs tika pilnīgi negaidīti pārtraukts. Tikai 2008. gadā depozītu sāka aktīvi attīstīt. Tā izstrāde notiek atklātā bedrē – varu iegūst no karjera. Šobrīd šajā atradnē esošās vara atradnes ir liela mēroga un katru gadu no šejienes tiek iegūti vairāk nekā trīsdesmit tūkstoši tonnu rūdas.

Sorskas vara-molibdēna atradne

Šis avots atrodas divu tektonisko zonu - ziemeļrietumu un ziemeļaustrumu - krustpunktā, netālu no Batenevskas grēdas. Galvenie minerāli, kas ietver varu un tiek iegūti šeit, ir molibdenīts, halkopirīts un pirīts.

Šī atradne veidojusies tāpēc, ka šajā teritorijā regulāri notika augstas temperatūras procesi. Tas ir sadalīts vairākos komponentos – Rietumu un Austrumu, kurus savukārt vienu no otra atdala neauglīga plaisa.

Arī šī atradne tiek attīstīta ar virszemes ieguvi, un tās daļas - Austrumu un Rietumu - tiek attīstītas dažādās pakāpēs. Otrais apgūts gandrīz divreiz vairāk nekā pirmais.

Šeit esošā rūda tiek bagātināta ar vairākiem procesiem. Šī procedūra tiek veikta vairākos veidos:

1. konusveida drupinātājos minerālvielas tiek sasmalcinātas četras reizes;
2. mitrā slīpēšana, izmantojot speciāli aprīkotas dzirnavas, kā arī spirāles formā izgatavotus klasifikatorus;
3. flotācija, sadalīta divos posmos - selektīvajā un kolektīvajā;
4. vara un molibdēna koncentrāta apdare;
5. dehidratācija;
6. žāvēšana;
7. sajaukšana.

Pārstrādes rūpnīcas darbība ir atkarīga no otrreizējās pārstrādes ūdens piegādes.

Sibay vara-cinka-pirīta atradne

Šīs atradnes ir ne tikai varš, bet arī cinks un pirīts. Tas atrodas netālu no Sibajas pilsētas, kas atrodas Baškīrijā. Šī atradne tika atklāta 1913. gadā, bet to sāka attīstīt tikai divas desmitgades vēlāk.

No rietumiem uz austrumiem Sibay vara-cinka-pirīta atradni ierobežo defekti. Šeit rūdas tiek iegūtas tikai ar slēgto metodi. Divdesmitā gadsimta sākumā atradnē tika uzcelta raktuves. Tā dziļums pārsniedz četrus desmitus metru.

Vēlāk, 2004. gadā, Sibajas atradnes vietā tika izveidota filiāle, ko sauc par “Uchalinsky GOK”.

Galvenās vara ieguves nozares problēmas

Mūsdienās viena no galvenajām vara ieguves nozares problēmām ir tās ierobežošana. Tas ir saistīts ar to, ka zeme pamazām kļūst nabadzīgāka, izsīkst resursi un kļūst arvien grūtāk iegūt rūdu.

Resursu bāzes izsīkšana noved pie tā, ka daudzi uzņēmumi, kas nodarbojas ar darbībām, kas saistītas ar vara rūdas ieguvi, saskaras ar lielām finansiālām grūtībām un ne katram uzņēmumam izdodas tikt tām cauri un atgriezties iepriekšējā darba ritmā.

Bet visnopietnākā problēma, kas saistīta ar vara rūdas ieguvi, ir nopietns vides piesārņojums. Sakarā ar to, ka ap izveidotajiem karjeriem veidojas tā saucamās izgāztuves, tas noved pie tā, ka pēc rūdas ieguves smagie metāli no tiem ar katru lietu nokrīt zemes slāņos, no kurienes ar gruntsūdeņu plūsmām tie tiek pārnesti uz. upēm un ezeriem. Pēdējā laikā tiek runāts par šo uzbērumu pārvēršanu par otrās šķiras izejvielām, kuras var izmantot citā ražošanā un nedaudz atrisināt vides piesārņojuma problēmu.

Lielākais vara ieguves uzņēmums Krievijā

Nesen Čeļabinskas apgabalā tika atvērts lielākais vara ieguves uzņēmums Krievijā - Mihejevskas ieguves un pārstrādes rūpnīca. Tas ir lielākais kalnrūpniecības projekts, kas valstī izstrādāts kopš Padomju Savienības sabrukuma.

Mikheevskoje atradne tika iekļauta piecdesmit lielāko vara atradņu sarakstā pasaulē. Tās galvenā iezīme ir zemais metālu saturs iegūtajā rūdā, bet ievērojamās rezerves. Ik gadu no šīs atradnes plānots iegūt vairāk nekā astoņpadsmit tonnas rūdas, un laika gaitā iegūtos apjomus palielināt vairākas reizes.

Šajā projektā tika ieguldīta milzīga naudas summa divdesmit piecu miljardu rubļu apmērā. Šī uzņēmuma atvēršana veicināja septiņsimt jaunu darba vietu radīšanu. Mihejevska kalnrūpniecības un pārstrādes rūpnīcas personālsastāvā ietilpst metalurgi-koncentratori, kā arī kalnrači. Šeit strādā tuvējo rajonu iedzīvotāji. Kopumā uzņēmumā strādā apmēram tūkstotis cilvēku.

Vadība plāno aprīkot uzņēmumu ar 100% ūdens cirkulācijas sistēmu, kas tiks slēgta. Uzņēmumā esošās iekārtas un visas tā sistēmas tiks aprīkotas ar jaunākajām tehnoloģijām. Šeit tiks uzstādītas putekļu savākšanas un putekļu slāpēšanas sistēmas, kas atvieglos Mikheevsky GOK darbinieku grūtāko darbu.

Varš mūsdienās ir ārkārtīgi pieprasīts un plaši izmantots metāls gan ikdienā, gan rūpniecībā. Dabā Cu var atrast gan tīrā veidā, gan rūdas veidā. Ir vairākas metodes vara ieguvei un iegūšanai no avota iežiem. Turklāt tos visus diezgan plaši izmanto rūpniecībā. Kā tiek iegūts varš, tiks apspriests rakstā.

Nedaudz vēstures

Kurā apgabalā varš sāka iegūt un pirmo reizi lietots senos laikos, arheologiem diemžēl neizdevās noskaidrot. Taču ir zināms, ka tieši šo metālu cilvēki pirmie apstrādāja un izmantoja ikdienā.

Vara kļuva pazīstama cilvēkiem jau akmens laikmetā. Dažos arheologu atrastajos šī metāla tīrradņos ir pēdas, kas ir apstrādātas ar akmens cirvjiem. Sākotnēji cilvēki vara izmantoja galvenokārt tikai kā rotaslietas. Tajā pašā laikā šādu izstrādājumu ražošanai cilvēki senatnē izmantoja tikai atrastos šī metāla tīrradņus. Vēlāk cilvēki iemācījās apstrādāt vara saturošu rūdu.

Daudzām senatnes tautām bija priekšstats par to, kā tiek iegūts Cu un kā tas tiek apstrādāts. Arheologi tam ir atraduši daudz pierādījumu. Pēc tam, kad cilvēks iemācījās izgatavot vara un cinka sakausējumus, sākās bronzas laikmets. Faktiski pašu nosaukumu “varš” reiz izdomāja senie romieši. Šāds metāls uz šo valsti tika ievests galvenokārt no Kipras salas. Tāpēc romieši to sauca par aes cyprium.

Tā kā šo metālu savulaik cilvēki ļoti plaši izmantoja ikdienā, tad tā ieguves tehnoloģijas, protams, bija izstrādātas diezgan progresīvas. Mūsu senči varu ieguva galvenokārt no malahīta rūdām. Šāda materiāla un ogļu maisījumu ievietoja māla traukā un ievietoja bedrē. Tālāk masu katlā uzlika uguni. Rezultātā atbrīvotais oglekļa monoksīds samazināja malahītu līdz vara.

Rezerves dabā

Kur šodien savvaļā var iegūt varu? Šobrīd šī populārā metāla atradnes ir atklātas visos Zemes kontinentos. Tajā pašā laikā Cu rezerves tiek uzskatītas par praktiski neierobežotām. Ģeologi mūsdienās atrod arvien jaunas tīra vara, kā arī to saturošas rūdas atradnes. Piemēram, 1950. gadā šī metāla rezerves pasaulē sasniedza 90 miljonus tonnu. Līdz 1970. gadam šis skaitlis jau bija pieaudzis līdz 250 miljoniem tonnu, bet līdz 1998. gadam - līdz 340 miljoniem tonnu Pašlaik tiek uzskatīts, ka vara rezerves uz planētas sasniedz vairāk nekā 2,3 miljardus tonnu.

Noguldījumi un tīra vara ieguves metodes

Kā jau minēts, sākotnēji cilvēki izmantoja vietējo varu ikdienas dzīvē. Protams, šādu tīru varu iegūst vēl šodien. Šī metāla tīrradņi veidojas zemes garozā eksogēnu un endogēnu procesu rezultātā. Lielākā zināmā vietējā vara atradne uz planētas pašlaik atrodas Amerikas Savienotajās Valstīs, Superior ezera reģionā. Krievijā vietējais varš ir sastopams Udokanas atradnē, kā arī dažās citās vietās Transbaikalia. Turklāt atbilde uz jautājumu, kur Krievijā var iegūt varu tīrradņu veidā, ir Urālu reģions.

Dabā šīs šķirnes tīrs metāls veidojas vara sulfāta nogulšņu oksidācijas zonā. Parasti tīrradņi satur apmēram 90–99% vara. Pārējais nāk no citiem metāliem. Jebkurā gadījumā atbildi uz jautājumu par to, kā tiek iegūts vietējais varš, sniedz divas galvenās tehnoloģijas. Šādas atradnes, tāpat kā rūdas atradnes, tiek veidotas, izmantojot slēgtās raktuves vai atklātās bedres metodes. Pirmajā gadījumā tiek izmantoti tehnoloģiskie procesi, piemēram, urbšana un kalnrūpniecība.

Vara tīrradņi var svērt daudz. Lielākie no tiem savulaik tika atrasti Superior ezerā ASV. Šo tīrradņu svars bija aptuveni 500 tonnas.

Mēs noskaidrojām, kur Krievijā tiek iegūts varš. Tie galvenokārt ir Transbaikalia un Urāli. Mūsu valstī, protams, dažādos laikos tika atrasti arī ļoti lieli šī metāla tīrradņi. Piemēram, Vidējos Urālos bieži tika atrasti vara gabali, kas sver līdz pat vairākām tonnām. Viens no šiem 860 kg smagajiem tīrradņiem tagad glabājas Sanktpēterburgā, Kalnrūpniecības institūta muzejā.

Vara rūdas un to atradnes

Šobrīd Cu iegūšana tiek uzskatīta par ekonomiski izdevīgu un lietderīgu arī tad, ja to ieži satur vismaz 0,3%.

Mūsdienās dabā, lai rūpnieciski iegūtu varu, visbiežāk tiek iegūti šādi ieži:

bornīti Cu 5 FeS 4 - sulfīdu rūdas, ko citādi sauc par vara purpursarkaniem vai raibiem pirītiem un satur apmēram 63,3% Cu;

halkopirīti CuFeS 2 - hidrotermiskas izcelsmes minerāli;

halkocīts Cu 2 S, kas satur vairāk nekā 75 % vara;

kuprīti Cu 2 O, bieži sastopami arī vietējās vara atradņu vietās;

malahīti, kas ir gāzēti vara zaļumi.

Lielākā vara rūdas atradne Krievijā atrodas Noriļskā. Tāpat šādus iežus lielos daudzumos iegūst dažviet Urālos, Aizbaikalijā, Čukotkā, Tuvā un Kolas pussalā.

Kā veidojas vara rūdas atradnes

Uz planētas var iegūt dažāda veida iežus, kas satur Cu, kā arī tīrradņus, izmantojot divas galvenās tehnoloģijas:

slēgts;

atvērts.

Pirmajā gadījumā atradnē tiek būvētas raktuves, kuru garums var sasniegt vairākus kilometrus. Lai pārvietotu strādniekus un aprīkojumu, šādi pazemes tuneļi ir aprīkoti ar liftiem un dzelzceļa sliedēm. Iežu smalcināšana raktuvēs tiek veikta, izmantojot īpašu urbšanas iekārtu ar tapas. Vara rūdu savāc un iekrauj, lai ar spaiņiem nosūtītu augšā.

Ja atradnes atrodas ne tālāk kā 400-500 m no zemes virsmas, tās iegūst, izmantojot atklātās bedres metodi. Šajā gadījumā vispirms tiek noņemts augšējais iežu slānis laukā, izmantojot sprādzienbīstamas ierīces. Pēc tam pakāpeniski tiek noņemta pati vara rūda.

Metāla iegūšanas metodes no akmeņiem

Tādējādi mēs esam noskaidrojuši, kā tiek iegūts varš vai, pareizāk sakot, to saturošās rūdas. Bet kā uzņēmumi pēc tam iegūst pašu Cu?

Ir trīs galvenās metodes vara iegūšanai no akmeņiem:

elektrolītisks;

pirometalurģiskais;

hidrometalurģiskais.

Pirometalurģiskā flotācijas metode

Šo tehnoloģiju parasti izmanto, lai izolētu varu no akmeņiem, kas satur 1,5-2% Cu. Šāds materiāls tiek bagātināts ar flotācijas metodi. Šajā gadījumā:

rūdu rūpīgi samaļ līdz smalkākajam pulverim;

sajauc iegūto materiālu ar ūdeni;

masai pievieno īpašus flotācijas reaģentus, kas ir sarežģītas organiskas vielas.

Flotācijas reaģenti pārklāj mazus dažādu vara savienojumu graudiņus un nodrošina tiem nesamitrināšanu.

Nākamajā posmā:

Ūdenim pievieno vielas, kas rada putas;

izlaidiet spēcīgu gaisa plūsmu caur balstiekārtu.

Vieglas, sausas vara savienojumu daļiņas pielīp pie gaisa burbuļiem un peld uz augšu. Tos saturošās putas savāc, izspiež no ūdens un kārtīgi izžāvē. Rezultātā tiek iegūts koncentrāts, no kura pēc tam tiek izdalīts rupjš Cu.

Kā varu iegūst no rūdas: bagātināšana ar grauzdēšanu

Flotācijas metodi rūpniecībā izmanto diezgan bieži. Bet dažreiz vara rūdas bagātināšanai tiek izmantota arī grauzdēšanas tehnoloģija. Šo paņēmienu visbiežāk izmanto rūdām, kas satur lielu daudzumu sēra. Šajā gadījumā materiāls tiek uzkarsēts līdz 700-8000 °C temperatūrai. Tā rezultātā sulfīdi oksidējas un sēra saturs iežos samazinās.

Nākamajā posmā šādi sagatavotā rūda tiek izkausēta šahtas krāsnīs 14500 °C temperatūrā. Galu galā, izmantojot šo tehnoloģiju, tiek iegūts matēts - vara un dzelzs sakausējums. Šo savienojumu vēl vairāk uzlabo, iepūšot pārveidotājus. Tā rezultātā dzelzs oksīds pārvēršas par izdedžiem, bet sērs par SO4.

Tīra vara iegūšana: elektrolīze

Izmantojot flotācijas un grauzdēšanas metodes, iegūst pūslīšu varu. Faktiski šāds materiāls satur apmēram 91% Cu. Lai iegūtu tīrāku varu, rupjš varš pēc tam tiek attīrīts.

Šajā gadījumā no primārā vara vispirms tiek izlietas biezas anoda plāksnes. Nākamais:

ņem vannā vara sulfāta šķīdumu;

vannas istabā pakārt anoda plāksnes;

Kā katodi tiek izmantotas plānas tīra vara loksnes.

Elektrolīzes reakcijas laikā varš izšķīst pie anodiem, un katodos notiek nogulsnēšanās. Vara joni virzās uz katodu, ņem no tā elektronus un pārvēršas Cu+2+2e?>Cu atomos.

Vara sulfātu iegūst, lēni oksidējot sulfīda rūdu ar skābekli līdz vara sulfātam CuS + 2O 2 > CuSO 4. Pēc tam sāli izskalo ar ūdeni.

Hidrometalurģiskā metode

Šajā gadījumā sērskābi izmanto vara izskalošanai un bagātināšanai. Reakcijas rezultātā, izmantojot šo tehnoloģiju, tiek iegūts šķīdums, kas piesātināts ar Cu un citiem metāliem. Pēc tam no tā tiek izolēts varš. Izmantojot šo paņēmienu, papildus tulznu vara var iegūt citus metālus, tostarp dārgmetālus. Jebkurā gadījumā šī tehnoloģija visbiežāk tiek izmantota, lai izolētu Cu no akmeņiem, kas ar to nav pārāk bagāti (mazāk par 0,5%).

Varš mājās

Tāpēc šī metāla izolēšana no ar to piesātinātām rūdām ir tehnoloģiski samērā vienkārša lieta. Tāpēc daži ir ieinteresēti, kā mājās iegūt varu. Šo metālu gan ar savām rokām, bez speciāla aprīkojuma iegūt no rūdas, māla u.c., būs ļoti grūti.

Daži, piemēram, interesējas par to, kā ar savām rokām iegūt varu no māla. Patiešām, dabā ir šī materiāla atradnes, kas arī ir bagātas ar Cu. Tomēr diemžēl nav zināmas pārbaudītas tehnoloģijas vara ražošanai no māla mājās.

Jūs varat mēģināt izolēt šo metālu ar savām rokām mājās, iespējams, tikai no vara sulfāta. Lai to izdarītu, pēdējais vispirms jāizšķīdina ūdenī. Pēc tam iegūtajā maisījumā vienkārši jāievieto kāds dzelzs priekšmets. Pēc kāda laika pēdējais - aizvietošanas reakcijas rezultātā - tiks pārklāts ar vara pārklājumu, ko pēc tam var vienkārši notīrīt.

Vara apakšgrupas metāliem raksturīga zema ķīmiskā aktivitāte, tāpēc tie ir sastopami ķīmisko savienojumu, kā arī tīrradņu veidā. Pirms daudziem gadsimtiem varu varēja atrast tikai sēra savienojumu - halkopirīta un halkocīta veidā. Tas ir tāpēc, ka varam ir augsta ķīmiskā afinitāte pret sēru. Lielākā daļa primāro rūdu satur varu sulfīda formā - CuS.
Laika gaitā, īpaši vulkāniskās aktivitātes apstākļos, liela skābekļa daudzuma ietekmē vara sulfīdi kļuva par oksīdiem. Vara tīrradņi dabā veidojās oksidētās sēra rūdas spēcīgas karsēšanas laikā. Piemēram, ja zem bieza iežu slāņa atradās oksidēti vara minerāli un sēra rūdas, tos karsēja dabas katastrofas un zemes karstums. Šādos dabīgos “metalurģijas darbnīcās” tika kausēti milzīgi lieli vara apjomi. Ziemeļamerikā tika atrasts tīrradnis, kas sver 420 tonnas. Tomēr tas ir reti sastopams, ja uz planētas ir aptuveni 1%.

Pasaules vara atradnes

Daudz vara, tāpat kā citi minerāli, atrodas okeānu dzelmē. Apakšā ir apaļu akmeņu kopas, kas satur aptuveni 0,5% vara. Saskaņā ar ģeologu analīzi vara rūdas krājumi okeānā sasniedz 5 miljardus tonnu.
Ir gandrīz 250 vara minerāli, bet tikai 20 tiek izmantoti rūpnieciski. Galvenās vara rūdas ietver:

• halkocīts - Cu 2 S, kas satur 79,8% vara
• halkopirīts - CuFeS 2, kas satur 30% vara. Šī rūda veido gandrīz 50% no visiem vara atradnēm
• bornīts - Cu 5 FeS 4, satur no 52 līdz 65% vara
• kovellīts - CuS, satur 64% vara.

Saskaņā ar ģenētiskajiem un rūpnieciski ģeoloģiskajiem parametriem vara atradnes ir:

• stratiform, kas ietver vara slānekļus un smilšakmeņus
• pirīti. Šajā grupā ietilpst vietējais un vēnu varš
• hidrotermāls
• magmainās, tostarp visizplatītākās vara-niķeļa rūdas
• karbonāts. Šajā grupā ietilpst dzelzs-vara un karbonatīta rūdas.

Vara rezerves pasaulē

Lielākais vara daudzums, aptuveni 65%, ir Ziemeļamerikā un Dienvidamerikā. Eiropas valstīm ir 15% resursu, Āzijas valstīm - 11%, Āfrikas valstīm - 4,5%.
Lielākās apstiprinātās vara rezerves ir reģistrētas Čīlē. Tur atrodas gandrīz 20% no pasaules rezervēm. Un ASV - 12,7%. Papildus šīm valstīm daudz vara ir Polijā, Indonēzijā, Irānā, Kazahstānā, Ķīnā, Uzbekistānā, Filipīnās, kā arī Zairā, Zambijā, Brazīlijā, Kanādā, Meksikā, Panamā, Peru un Austrālijā. Katrā no šiem štatiem, pēc ekspertu domām, ir aptuveni 10 miljoni tonnu.

Vara rūdas ieguve

Tā kā rūdā ir zems vara saturs, tās ieguve ir saistīta ar lielu iežu apjomu apstrādi. Lai kausētu 1 tonnu vara, jāpārstrādā vairāk nekā 200 tonnas rūdas.
Vara ieguves metodes:

• atvērtā metode. Ja rūdas atradnes atrodas tuvu zemes virsmai, tad tās tiek attīstītas atklātās rakšanas dziļumā 150-300 m Metodei raksturīgi mazāki zudumi
• pazemes metode. Izmantojot šo metodi, rūda tiek iegūta no 500 m dziļuma un dažreiz no 800-1000 m.

Lauku attīstībai ir piecas tehnoloģiskās sistēmas:

• izmantojot pašgājēju aprīkojumu. Šī tehnoloģija tiek plaši izmantota
• izmantojot nepārtrauktas vibrācijas mehānismus
• izmantojot sacietējušu goaf aizpildījumu. Šajā gadījumā notiek nepārtraukta jaudīgu atradņu rezervju rakšana ar minimāliem zaudējumiem. Izmantojot šādas sistēmas, zudumi tiek samazināti 3-4 reizes
• rūdas ieguves metode horizontālos slāņos. Piepildot goafas (pazemes raktuvēs) ar cietējošiem savienojumiem, tiek izmantotas ar gumiju vai bazaltu apšūtas caurules, kuru kalpošanas laiks ir 50-100 reizes lielāks nekā tēraudam.
• cikliskās plūsmas tehnoloģija ieguves operāciju īstenošanai.

Vara ražošanas centri

Vara ražošanas centri atrodas dažādos Krievijas reģionos. Kazahstāna lepojas ar bagātākajām rūdas atradnēm. Urālos ir arī atradnes. Saskaņā ar jaunākajiem datiem Krievija ieņem pirmo vietu pasaulē vara rūdas ieguvē.
Raktuvju tiešā tuvumā tiek būvētas vara rūpnīcas. Izejvielu faktors ir noteicošais komponents, jo izejvielās ir mazs koncentrātu saturs. Urālos atrodas 11 vara kompleksi, kas saražo 43% no valsts vara. Bez mūsu pašu izejvielām ražošanā tiek izmantotas arī no Kazahstānas ievestās. Ir arī atkritumu pārstrādes rūpnīcas. Piemēram, sēra dioksīda gāzes kā vara ieguves blakusprodukts tiek izmantotas, lai iegūtu sērskābi, ko pēc tam izmanto mēslošanas līdzekļu ražošanai.