في كييفان ، ثم في روسكوفيت روس ، حتى نهاية القرن السادس عشر تقريبًا ، كانت قاعدة المواد الخام الرئيسية لإنتاج الحديد هي خامات المستنقعات والبحيرات بالقرب من السطح. يشار إلى المصطلح العلمي باسم "الحديد البني من أصل عضوي" أو "ليمونيت". لا تزال أسماء بعض المستوطنات والمساحات والجداول الحالية تعكس اهتمام العصور القديمة بهذه المادة الخام: قرية Zheleznyaki ، وخزان Rudokop ، و Rzhavets Stream. أنتج مورد المستنقعات المتواضع الحديد بجودة مشكوك فيها للغاية ، لكنه كان هو الذي أنقذ الدولة الروسية لفترة طويلة.
خصائص خام المستنقعات
خام المستنقعات عبارة عن مجموعة متنوعة من الحجر الحديدي البني المترسب في الأراضي الرطبة على جذور النباتات المائية. في المظهر ، يظهر عادةً على شكل غشاءات أو قطع ترابية سميكة من درجات البني المحمر ، والتي يتم تمثيل تركيبها في الغالب بواسطة هيدرات أكسيد الحديد ، وتشمل أيضًا الماء والشوائب المختلفة. ليس في كثير من الأحيان في التكوين يمكنك العثور على أكسيد النيكل أو الكروم أو التيتانيوم أو الفوسفور.
خامات المستنقعات فقيرة في محتوى الحديد (من 18٪ إلى 40٪) ، لكنلها ميزة واحدة لا جدال فيها: يتم صهر المعدن منها عند درجة حرارة 400 درجة مئوية فقط ، ويمكن أن تنتج 700-800 درجة بالفعل حديدًا بجودة مقبولة. وبالتالي ، يمكن إنشاء إنتاج من هذه المواد الخام بسهولة في أفران بسيطة.
خام المستنقعات منتشر في أوروبا الشرقية ويرافق الغابات المعتدلة في كل مكان. تتزامن الحدود الجنوبية لتوزيعها مع الحدود الجنوبية لغابات السهوب. في مناطق السهوب ، يكاد يكون خام الحديد من هذا النوع غائبًا.
عبر صفحات التاريخ
خام المستنقع ساد على خام الوريد لفترة طويلة. في روسيا القديمة ، لتصنيع منتجات الحديد ، لجأوا إلى الخام الذي تم جمعه في المستنقعات. أخرجوها بمغرفة ، وأزالوا طبقة رقيقة من الغطاء النباتي من الأعلى. لذلك ، يُعرف هذا الخام أيضًا باسم "العشب" أو "المرج".
كان استخراج الحديد من خام المستنقعات حرفة ريفية بحتة. خرج الفلاحون للصيد ، كقاعدة عامة ، في نهاية موسم الصيف وأوائل الخريف. عند البحث عن خام ، تم استخدام وتد خشبي بنهاية مدببة ، والذي تم استخدامه لاختراق الطبقة العليا من العشب ، وإغراقه بعمق 20-35 سم. توجت نتائج البحث عن عمال المناجم بصوت معين ناتج عن الحصة ، ثم تم تحديد الصخور المستخرجة حسب لون ومذاق القطعة. استغرق الأمر ما يصل إلى شهرين لتجفيف الخام من الرطوبة الزائدة ، وفي أكتوبر تم تحميصه بالفعل على الحرائق ، مما أدى إلى حرق الشوائب المختلفة. تم إجراء الصهر النهائي في الشتاء في أفران الصهر. أسرار كيفية الحصول على خام المستنقعات ،متوارثه و محفوظ للأجيال
من المثير للاهتمام أنه في اللغة الروسية القديمة ، تم استخدام lexeme "ore" في معنى كل من الخام والدم ، وكان مشتق "ore" مرادفًا لكلمة "أحمر" و "أحمر".
تشكيل خام
في عام 1836 ، صاغ الجيولوجي الألماني H. G. Ehrenberg لأول مرة فرضية مفادها أن رواسب القاع المتزايدة لخام الحديد البني في المستنقع هي نتيجة النشاط الحيوي لبكتيريا الحديد. في الوقت نفسه ، على الرغم من التطور الحر في البيئة الطبيعية ، لا يزال هذا المنظم الرئيسي لخام المستنقع غير قابل للزراعة في المختبر. خلاياها مغطاة بنوع من غمد هيدروكسيد الحديد. وهكذا ، في المسطحات المائية ، من خلال التطور والنشاط الحيوي لبكتيريا الحديد ، يحدث تراكم تدريجي للحديد.
جزيئات مبعثرة من ملح الحديد من الرواسب الأولية تمر إلى المياه الجوفية ، ومع تراكم كبير ، تستقر في رواسب ضحلة فضفاضة على شكل أعشاش أو براعم أو عدسات. تم العثور على هذه الخامات في الأماكن المنخفضة والرطبة للغاية ، وكذلك في وديان الأنهار والبحيرات.
عامل آخر يؤثر على تكوين خام المستنقعات هو سلسلة من عمليات الأكسدة والاختزال في التطوير الشامل لنظام المستنقع.
الودائع
توجد أكبر رواسب خام المستنقعات في روسيا في جبال الأورال ، حيث يبلغ إجمالي الاحتياطي لجميع الودائع حوالي 16.5 مليون طن. خام الحديد البني من أصل عضوي يحتوي على الحديد من 47٪ إلى 52٪ ، ووجود الألومينا والسيليكا في حدود معتدلة. هذا الخام مفيد للصهر.
في جمهورية كارليان ، توجد في مناطق نوفغورود وتفير ولينينغراد رواسب من الجيوثايت (هيدرات أكسيد الحديد) ، والتي تتركز في الغالب في المستنقعات والبحيرات. وعلى الرغم من احتوائه على العديد من الشوائب غير الضرورية ، إلا أن سهولة الاستخراج والمعالجة جعلته مجديًا اقتصاديًا. تعتبر أحجام خام البحيرة كبيرة جدًا لدرجة أنه في مصانع صهر الحديد في منطقة أولونتس في عام 1891 ، بلغ استخراج هذه الخامات 535000 رطل ، وتم صهر 189500 رطل من الحديد الزهر.
مناطق تولا وليبيتسك غنية أيضًا بخامات الحديد البني من نشأة المستنقعات. الحديد في تركيبته تتراوح من 30-40٪ ، وهناك نسبة عالية من المنجنيز.
ميزات Loot
خام المستنقعات بالكاد يعتبر معدنًا هذه الأيام ولا يهتم كثيرًا بتطوير الصناعة المحلية. وإذا كانت السماكة الضئيلة للطبقات الحاملة للخامات غير ذات قيمة بالنسبة لعلم المعادن ، فإن هواية هواة المنزل هم فقط على حق.
في الطبيعة ، يوجد هذا الخام في أنواع وخصائص مختلفة ، من الفاصوليا الضخمة والفتات الصغيرة إلى بنية تشبه السابروبيل. توجد رواسبهم في قاع المستنقعات ، في الأراضي المنخفضة وعلى منحدرات التلال المجاورة لهم. يحدد الصيادون المتمرسون المواقع عن طريق المياه الصدئة والطمي الداكن على سطح المستنقعات ، وكذلك من خلال عدد من العلامات الأخرى. بعد إزالة الطبقة العليا من التربة ، وغالبًا ما تكون الركبة عميقة في الماء ، وأحيانًا حتىيستخرجون "الأرض الحديدية" ذات الظلال الحمراء والحمراء. وتجدر الإشارة إلى أن الخام من الأماكن المرتفعة وتحت غابات البتولا يعتبر الأفضل ، حيث أن الحديد منه سيكون أكثر ليونة ، ولكن يتم الحصول على الحديد الأكثر صلابة من الخام الموجود تحت غابات التنوب.
عملية أخرى من زمن سحيق لم تتغير كثيرًا وتتضمن الفرز البدائي للمواد الخام ، والتنظيف من بقايا النباتات والطحن. ثم يتراكم الخام في أماكن جافة ، على الأرض أو على أسطح خشبية خاصة ويترك ليجف لفترة من الوقت. في المرحلة النهائية ، يتم حرقها لإزالة المواد العضوية المتبقية وإرسالها إلى الأفران للصهر.
تطبيق عملي
يؤدي وجود الفوسفور والمضافات المعدنية الأخرى في تكوين خامات المستنقعات إلى انخفاض في استخدام صخور الليمونيت لصهر الحديد والصلب. يستخدم علماء المعادن بشكل متزايد الأصناف الترابية كمواد خام لتصنيع رمال المسابك. في الآونة الأخيرة ، أصبح خام المستنقعات مطلوبًا في المنظفات الكيميائية ؛ في مصانع فحم الكوك ، يتم استخدامه لإزالة كبريتيد الهيدروجين من الهواء. وفي بعض الدول الأوروبية ، يتم استخدامه لتنظيف الغاز المنزلي. تستخدم أنواع معينة من خام الحديد البني أيضًا في إنتاج الدهانات والورنيشات ، ولا سيما المغرة والأومبر.
تحظى مجموعة متنوعة من خام المستنقعات مثل "رأس الزجاج البني" في حالتها الأصلية بتقدير كبير من قبل صانعي المجوهرات وجامعي الأحجار. تُستخدم بلوراتها في صنع مجوهرات رائعة لكل ذوق: المعلقات والأساور والمعلقات والخواتم والأقراط. يتناسب الليمونيت مع الفضة.
