Varš ir vērtīgs tehniskais metāls, ko tīrā veidā izlieto elektrotehniskā rūpnie-cībā, bet sakausējumos ar citiem elementiem izmanto mašīnbuvniecības vajadzībām.Pārstrādāšanai plaši izmanto kompleksās vara rūdas, kuras bez vara satur arī vēl citus vērtīgus elementus.
Mūsdienu praksē varu iegūst, pēc divām metodēm: pirometalurgiškās un hidrometalurģiskās.
1.1.Vara rūdas un to bagātināšana
Dabā varš sastopams sulfīdu un oksīdu savienojumos kā arī tīrā veidā (varā tīrradņos). Vara pirīti satur 60—90% pirīta — FeS2 un 1—3% varā. Kolcedāna rūdas satur līdz 3% vara un nedaudz cinka, svina un niķeļa. Visas kompleksās vara rūdas, kuras satur cinku, svinu, niķeli un citus metālus, pirms kausēšanas bagātina. Ja bagātinašanai izmanto flotācijas paņēmienu, tad rūdu vispirms sadrupina un samaļ graudiņos ar caurmēru 0,05—0,5 mm.
Flotācijas paņēmiena pamatā ir dažādo rūdas sastāvdaļu nevienādās saslapināšanās īpašības. Tās rūdas sastāvdaļas, kuras ūdens neslapina, iespējams atdalīt no tukšajiem iežiem. Rūdas nesaslapinātās daļiņas pieķeras ievadītā gaisa burbulīšiem un līdzar tiem paceļas ūdens virspusē, izveidojot putu slāni. Lai putas labāk veidotos, rūdai piejauc dažādas eļļas un citas vielas. Šīs vielas uz daļiņu virsmas rada plēvītes, kurām saskaroties ar gaisu,
veidojas putas.
Radot flotācijai noteiktus apstākļus, sasmalcināto rūdas iezi var sadalīt sastāvdaļās. Šo procesu veic flotācijas mašīnās. Lietojot flotācijas metodi, rūpnieciskos nolūkos iespējams izmantot arī nabadzīgas rūdas. Ar flotācijas paņēmienu iegūst ar varu pietiekami bagātas koncentrātus, kas satur 45—30% tīra vara.
Ar varu bagātās rūdas un koncentrāti, kas satur daudz sēra, tiek vispirms apdedzināti. Modernās rūpnīcās šis process noris daudzplauktu vertikālās krāsnīs vai verdošā slāņa ietaisēs.
1. attēlā parādīta rūdas apdedzināšanas shēma verdošā slāņa ietaisē. Pirms apdedzināšanas rūdu samaļ pulverī un ar transportieri 4 padod barošanas bunkurā 3, no kurienes caur dozējošo aparātu 2 rūda nonāk kamerā 5. Šinī kamerā to sasilda līdz 600—700°C temperatūrai, pie kuras noris dzelzs un sēraoksidēšanās reakcijas.
Rūda tiek sakarsēta ar siltumu, kas izdalās ķīmiskās reakcijās. Gaisu, kas nepieciešams dzelzs un sēra oksidēšanai, padod no apakšas gaisa kārbā 7 un pa klona caurumiem ievada kamerā 5. Ieplūstošais gaiss pulverveida rūdu nepār-traukti jauc, tāpēc liekas, ka tā «verd». Kamerā rūda tiek apdedzināta, iegūstot apderdzinātu koncentrātu, kuru izmanto metalurģiskajā procesā. Atgāzēs putekļu filtros attīra no putekļiem un novada uz sērskābes rūpnīcu tālākai pārstrādei.
Pēc bagātināšanas un apdedzināšanas rūdu kausē, iegūstot vara un dzelzs sulfīdu sakausējumu jeb t. s. vara akmeni.
1.2.Vara un dzelzs sulfīdu sakausējuma (vara akmens)
iegūšana.
Lai iegūtu vara un dzelzs sulfīdu sakausējumu, vara rūdu un koncentrātu kausē vertikālās šahtas krāsnīs vai liesmu atstaro;šanas krāsnīs. Tagadējām šahtas krāsnīm ir taisnstūra veids, to garums ir 10—11 m, bet platums 1,3—1,4 m. Šahtas krāsns konstrukcija parādīta 2. att. Šahtas augstums no fupmu līmeņa līdz iekraušanas laukumiņam ir 4,5—6m. Lai samazinātu augšup plustošo gāzu un lejup slīdošo šihtas materiālu kustības ātrumu, krasns sānu sienas 3 izveidotas slīpas. Šahtas krāsns apakšējā daļa 2 izoderēta ar ugunsizturīgiem ķieģeļiem. Virs furmām krāsns sienas izveidotas no metāla, un to dobumos cirkulē dzesējošais ūdens, materiālus krāsnī iepilda ar vagonetēm 7 no šihtas laukumiņa 4.Virs šihtas laukumiņa krāsns augšgalā 6 ir iebūvēti iekraušanas logi 5. Furmās 1, kas atrodas krāsns sānu sienās, gaisu ievada gaisa sadales gredzena 8. Vara akmens un sārņi pēc izkušanas iztek no krāsns tās priekšpavardā 9 un sadalās pēc īpatnējā svara.
Kausēšanas procesa gaitu šahtas krāsnī ietekmē pārstrādājamo rūdu īpašības. Kausēšanai šahtas krāsnī vajadzīgais koksa daudzums ir atkarīgs no rūdas šķirnes, un tas sastāda 2 līdz 10% no šihtas svara. Kurināmā sadegšanā piedalās galvenokārt krāsns gāzes sastāvā esošais sēra dioksīds.
Degšanas rezultātā rodas atgāzēs, kas satur daudz molekulārā sēra. Izdalīto sēru un sēru saturošās gāzes uztver un izlieto sērskābes, un sēra ieguvei.
Galvenais paņēmiens, ko tagad izmanto neapdedzinātu vai apdedzinātu vara rūdu un koncentrātu pārstrādāšanai, ir kausēsāna liesmu atstarošanas krāsnīs.
Rūpnīcās šo krāšņu garums sasniedz 28—29 m,platums 6,5—9 m, bet klona laukums 170—240 m2 un vairāk. Temperatūra krāsns darba telpā sasniedz 1500—600 °C.
3.attēlā parādīta atstarošanas krāsns uzbūves shēma. Nobunkura 1 caur piltuvēm 2 krāsns klonu 5 apber ar pulverī pārstrādātu rūdu jeb koncentrātu 4 un krāšņi sakarsē. Krāsnī uztur vāji oksidējošu gāzu vidi, lai krāsns gāzes neoksidētu dzelzs sulfīdu FeS. Krāsnī noris šādas reakcijas. …
