W Kijowie, a następnie na Rusi Moskiewskiej, prawie do końca XVI wieku, główną bazą surowcową do produkcji żelaza były leżące blisko powierzchni rudy bagienne i jeziorne. Termin naukowy określa się je jako „brązowe żelazo pochodzenia organicznego” lub „limonit”. Dzisiejsze nazwy niektórych osad, traktów i potoków odzwierciedlają zainteresowanie starożytności tym surowcem: wieś Zheleznyaki, zbiornik Rudokop, potok Rżawiec. Bezpretensjonalny surowiec bagienny produkował żelazo o bardzo wątpliwej jakości, ale to właśnie ono na długi czas uratowało państwo rosyjskie.
Charakterystyka rudy bagiennej
Ruda bagienna to odmiana brązowego kamienia żelaznego osadzanego na terenach podmokłych na kłączach roślin wodnych. Z wyglądu zwykle pojawia się jako placery lub grube ziemiste kawałki o czerwonawo-brązowych odcieniach, których skład jest głównie reprezentowany przez hydrat tlenku żelaza, a także zawiera wodę i różne zanieczyszczenia. Nie tak często w składzie można znaleźć tlenek niklu, chrom, tytan czy fosfor.
Rudy bagienne są ubogie w żelazo (od 18% do 40%), alemają jedną niepodważalną zaletę: wytapianie z nich metalu odbywa się w temperaturze zaledwie 400 stopni Celsjusza, a 700-800 stopni może już wytwarzać żelazo o akceptowalnej jakości. Dzięki temu produkcja z takich surowców może być łatwo założona w prostych piecach.
Ruda bagienna jest szeroko rozpowszechniona w Europie Wschodniej i wszędzie towarzyszy lasom strefy umiarkowanej. Południowa granica jego rozmieszczenia pokrywa się z południową granicą lasu-stepu. W strefach stepowych tego typu rudy żelaza prawie nie ma.
Przez strony historii
Ruda bagienna przez długi czas dominowała nad rudą żyłową. W starożytnej Rosji do produkcji wyrobów żelaznych uciekali się do rudy zbieranej na bagnach. Wyjęli go łyżką, usuwając z góry cienką warstwę roślinności. Dlatego taka ruda jest również znana jako „darń” lub „łąka”.
Wydobywanie żelaza z rudy bagiennej było czysto wiejskim rzemiosłem. Chłopi wychodzili na ryby z reguły pod koniec sezonu letniego i wczesną jesienią. Podczas poszukiwania rudy używano drewnianego kołka z zaostrzonym końcem, którym przebijano wierzchnią warstwę darni, zanurzając ją na płytką głębokość 20-35 centymetrów. Efekty poszukiwań górników zwieńczył pewien dźwięk wydobywający się z pali, a następnie o wydobyciu skały decydował kolor i smak utworu. Suszenie rudy przed nadmierną wilgocią trwało do dwóch miesięcy, aw październiku była już wypalana w ogniu, wypalając różne zanieczyszczenia. Ostateczny wytop prowadzono zimą w wielkich piecach. Tajemnice, jak zdobyć rudę bagienną,przekazywane i zachowane przez pokolenia.
Ciekawe, że w języku staroruskim leksem "ruda" był używany zarówno w znaczeniu rudy, jak i krwi, a pochodna "ruda" była synonimem "czerwonego" i "czerwonego".
Formacja rudy
W 1836 roku niemiecki geolog H. G. Ehrenberg po raz pierwszy sformułował hipotezę, że rosnące osady denne rudy brązowego żelaza na bagnach są wynikiem żywotnej aktywności bakterii żelaznych. Jednocześnie, mimo swobodnego rozwoju w środowisku przyrodniczym, tego głównego organizatora rudy darniowej nadal nie można uprawiać w laboratorium. Jej komórki pokryte są rodzajem otoczki z wodorotlenku żelaza. W ten sposób w zbiornikach wodnych, poprzez rozwój i aktywność życiową bakterii żelazowych, następuje stopniowa akumulacja żelaza.
Rozproszone cząsteczki soli żelaza z pierwotnego złoża przedostają się do wód gruntowych i przy znacznym nagromadzeniu osadzają się w luźnych płytkich osadach w postaci gniazd, pączków lub soczewek. Rudy te znajdują się w miejscach nisko położonych i bardzo wilgotnych, a także w dolinach rzek i jezior.
Innym czynnikiem wpływającym na formowanie się rudy bagiennej jest seria procesów redoks w ogólnym rozwoju systemu torfowiskowego.
Depozyty
Największe złoża rudy bagiennej w Rosji znajdują się na Uralu, gdzie łączna rezerwa wszystkich złóż wynosi około 16,5 miliona ton. Brązowa ruda żelaza pochodzenia organicznego zawiera żelazo od 47% do 52%, obecność tlenku glinu ikrzemionka jest w umiarkowanych granicach. Taka ruda jest korzystna dla wytopu.
W Republice Karelii, w regionach Nowogrodu, Tweru i Leningradu znajdują się złoża getytu (hydratu tlenku żelaza), który koncentruje się głównie na bagnach i jeziorach. I choć zawiera wiele zbędnych zanieczyszczeń, łatwość ekstrakcji i przetwarzania sprawiła, że jest ekonomicznie opłacalny. Ilości rudy jeziornej są tak duże, że w hutach żelaza w okręgu Ołoniec w 1891 r. wydobycie tych rud osiągnęło 535 000 funtów, a wytopiono 189 500 funtów żeliwa.
Regiony Tula i Lipieck są również bogate w rudy brązowego żelaza pochodzące z bagien. Żelazo w składzie waha się od 30-40%, występuje wysoka zawartość manganu.
Funkcje łupów
Ruda bagienna nie jest obecnie uważana za minerał i nie ma większego znaczenia dla rozwoju lokalnego przemysłu. A jeśli dla metalurgii nieznaczna grubość warstw kruszconośnych nie ma znaczenia, to dla domowego hobby amatorskiego są w sam raz.
W naturze taka ruda występuje w różnych typach i jakościach, od obszernych ziaren i małych okruchów po strukturę przypominającą sapropel. Ich złoża znajdują się na dnie bagien, na nizinach i na zboczach przylegających do nich wzgórz. Doświadczeni rybacy określają lokalizacje po charakterystycznej rdzawej wodzie i ciemnym mułu na powierzchni bagien, a także po wielu innych znakach. Po usunięciu wierzchniej warstwy gleby, często po kolana w wodzie, a czasem nawetpasa, wydobywają „ziemię żelazną” z czerwono-czerwonych odcieni. Warto zauważyć, że ruda z wyżyn i pod lasami brzozowymi jest uważana za najlepszą, ponieważ żelazo z niej będzie bardziej miękkie, ale twardsze żelazo pozyskuje się z rudy znajdującej się pod lasami świerkowymi.
Kolejny proces od niepamiętnych czasów niewiele się zmienił i obejmuje prymitywne sortowanie surowców, oczyszczanie z resztek roślinnych i mielenie. Następnie rudę układa się na suchych miejscach, na ziemi lub na specjalnych drewnianych pokładach i pozostawia na chwilę do wyschnięcia. W końcowej fazie jest on wypalany w celu usunięcia pozostałej materii organicznej i wysyłany do pieców do wytopu.
Praktyczne zastosowanie
Obecność fosforu i innych dodatków metalicznych w składzie rud bagiennych prowadzi do zmniejszenia wykorzystania skał limonitowych do wytopu stali i żelaza. Metalurdzy coraz częściej wykorzystują odmiany ziemiste jako surowce do produkcji piasków formierskich. Ostatnio ruda bagienna stała się poszukiwana w chemicznych środkach czyszczących, w koksowniach jest wykorzystywana do usuwania siarkowodoru z powietrza. A w niektórych krajach europejskich służy do oczyszczania gazu domowego. Niektóre rodzaje brązowej rudy żelaza są również wykorzystywane do produkcji farb i lakierów, w szczególności ochry i umbry.
Taka odmiana rudy bagiennej jak „brązowa szklana głowa” w swoim rodzimym stanie jest wysoko ceniona przez wytwórców biżuterii i kolekcjonerów kamieni. Z jej kryształów tworzy się wykwintną biżuterię na każdy gust: wisiorki, bransoletki, wisiorki, pierścionki ikolczyki. Limonit dobrze komponuje się ze srebrem.
