La Kiev, apoi în Rusia moscovită, aproape până la sfârșitul secolului al XVI-lea, principala bază de materie primă pentru producția de fier a fost minereurile de mlaștină și de lac aflate aproape de suprafață. Termenul științific este denumit „fier brun de origine organică” sau „limonit”. Numele de astăzi ale unor așezări, tracturi și pâraie reflectă încă interesul antichității pentru această materie primă: satul Zheleznyaki, lacul de acumulare Rudokop, pârâul Rzhavets. Resursa nepretențioasă de mlaștină producea fier de o calitate foarte dubioasă, dar acesta a salvat statul rus pentru o lungă perioadă de timp.
Caracteristicile minereului de mlaștină
Minereu de mlaștină este o varietate de piatră de fier brună depusă în zonele umede pe rizomii plantelor acvatice. În aparență, apare de obicei sub formă de placere sau bucăți groase de pământ, de nuanțe maro-roșcatice, a căror compoziție este reprezentată în principal de oxid de fier hidrat și include, de asemenea, apă și diverse impurități. Nu atât de des în compoziție puteți găsi oxid de nichel, crom, titan sau fosfor.
Minereurile de mlaștină sunt sărace în conținut de fier (de la 18% la 40%), darau un avantaj incontestabil: topirea metalului din ele are loc la o temperatură de numai 400 de grade Celsius, iar 700–800 de grade pot produce deja fier de o calitate acceptabilă. Astfel, producția din astfel de materii prime poate fi ușor stabilită în cuptoare simple.
Minereu de mlaștină este larg răspândit în Europa de Est și însoțește pădurile temperate de pretutindeni. Limita sudica a distributiei sale coincide cu limita sudica a silvostepei. În zonele de stepă, minereul de fier de acest tip este aproape absent.
Prin paginile istoriei
Minereu de mlaștină a prevalat mult timp asupra minereului de filon. În Rusia antică, pentru fabricarea produselor din fier, se recurgea la minereu colectat în mlaștini. L-au scos cu o lingură, îndepărtând de sus un strat subțire de vegetație. Prin urmare, un astfel de minereu este cunoscut și sub denumirea de „gazon” sau „pajiste”.
Extracția fierului din minereul de mlaștină a fost un meșteșug pur rural. Țăranii ieșeau la pescuit, de regulă, la sfârșitul sezonului de vară și la începutul toamnei. La căutarea minereului, a fost folosit un țăruș de lemn cu un capăt ascuțit, care a fost folosit pentru a sparge stratul superior de gazon, cufundându-l la o adâncime mică de 20-35 de centimetri. Rezultatele căutării minerilor au fost încununate cu un anumit sunet produs de țăruș, iar apoi roca extrasă a fost determinată de culoarea și gustul piesei. A durat până la două luni pentru a usca minereul din excesul de umiditate, iar în octombrie era deja calcinat pe foc, ardând diverse impurități. Topirea finală a fost efectuată iarna în furnalele în alte. Secretele cum să obțineți minereu de mlaștină,transmis și păstrat de generații.
Este interesant că în limba rusă veche lexemul „minereu” a fost folosit atât în sensul minereului, cât și al sângelui, iar derivatul „minereu” era un sinonim pentru „roșu” și „roșu”.
Formarea minereurilor
În 1836, geologul german H. G. Ehrenberg a formulat pentru prima dată ipoteza conform căreia sedimentele de fund în creștere ale minereului de fier brun din mlaștină sunt rezultatul activității vitale a bacteriilor de fier. În același timp, în ciuda dezvoltării libere în mediul natural, acest organizator principal al minereului de mlaștină încă nu poate fi cultivat în laborator. Celulele sale sunt acoperite cu un fel de înveliș de hidroxid de fier. Astfel, în corpurile de apă, prin dezvoltarea și activitatea vitală a bacteriilor de fier, are loc o acumulare treptată a fierului.
Particulele împrăștiate de sare de fier din depozitul primar trec în apele subterane și, cu o acumulare semnificativă, se depun în sedimente de mică adâncime sub formă de cuiburi, muguri sau lentile. Aceste minereuri se găsesc în locuri joase și foarte umede, precum și în văile râurilor și lacurilor.
Un alt factor care influențează formarea minereului de mlaștină este o serie de procese redox în dezvoltarea generală a sistemului de mlaștină.
Depozite
Cele mai mari zăcăminte de minereu de mlaștină din Rusia sunt situate în Urali, unde rezerva totală a tuturor zăcămintelor este de aproximativ 16,5 milioane de tone. Minereul de fier brun de origine organică conține fier de la 47% la 52%, prezența aluminei șisiliciul este în limite moderate. Un astfel de minereu este benefic pentru topire.
În Republica Kareliană, în regiunile Novgorod, Tver și Leningrad există zăcăminte de goethit (oxid de fier hidrat), care este concentrat mai ales în mlaștini și lacuri. Și deși conține multe impurități inutile, ușurința extracției și procesării a făcut-o viabilă din punct de vedere economic. Volumele de minereu de lac sunt atât de semnificative încât la fabricile de topire a fierului din raionul Oloneți în 1891, extracția acestor minereuri a ajuns la 535.000 de lire sterline, iar 189.500 de lire de fontă au fost topite.
Regiunile Tula și Lipetsk sunt, de asemenea, bogate în minereuri de fier brun din geneza mlaștinilor. Fierul în compoziție variază între 30-40%, există un conținut ridicat de mangan.
Funcții de pradă
Minereu de mlaștină nu este considerat un mineral în zilele noastre și prezintă puțin interes pentru dezvoltarea industriei locale. Și dacă pentru metalurgie grosimea nesemnificativă a straturilor purtătoare de minereu nu are nicio valoare, atunci pentru un hobby amator acasă, acestea sunt perfecte.
În natură, un astfel de minereu se găsește în diverse tipuri și calități, de la fasole voluminoasă și firimituri mici până la o structură asemănătoare sapropelului. Depozitele lor sunt situate pe fundul mlaștinilor, în zonele joase și pe versanții dealurilor adiacente acestora. Pescarii cu experiență determină locațiile după apa ruginită caracteristică și nămol întunecat de pe suprafața mlaștinilor, precum și după o serie de alte semne. După ce a îndepărtat stratul superior de sol, adesea până la genunchi în apă și uneori chiarcentură, extrag „pământul de fier” al nuanțelor roșu-roșu. Este de remarcat faptul că minereul din locurile în alte și de sub pădurile de mesteacăn este considerat cel mai bun, deoarece fierul din acesta va fi mai moale, dar fierul mai dur se obține din minereu situat sub pădurile de molid.
Procesul suplimentar din timpuri imemoriale nu s-a schimbat prea mult și include o sortare primitivă a materiilor prime, curățarea de reziduuri vegetale și măcinare. Apoi minereul este îngrămădit pe locuri uscate, pe pământ sau pe punți speciale de lemn și lăsat să se usuce pentru o vreme. În etapa finală, este ars pentru a îndepărta materia organică rămasă și trimis la cuptoare pentru topire.
Aplicație practică
Prezența fosforului și a altor aditivi metalici în compoziția minereurilor de mlaștină duce la scăderea utilizării rocilor de limonit pentru topirea oțelului și a fierului. Metalurgiștii folosesc din ce în ce mai mult soiurile pământoase ca materie primă pentru fabricarea nisipurilor de turnătorie. Recent, minereul de mlaștină a devenit solicitat în curățarea chimică; la fabricile de cocs, este folosit pentru a îndepărta hidrogenul sulfurat din aer. Și în unele țări europene, este folosit pentru curățarea gazelor de uz casnic. Anumite tipuri de minereu de fier brun sunt, de asemenea, folosite pentru producția de vopsele și lacuri, în special ocru și umbrie.
O astfel de varietate de minereu de mlaștină precum „cap de sticlă maro” în starea sa natală este foarte apreciată de producătorii de bijuterii și de colecționari de pietre. Cristalele sale sunt folosite pentru a crea bijuterii rafinate pentru toate gusturile: pandantive, brățări, pandantive, inele șicercei. Limonitul se potrivește bine cu argintul.
