עפרת ביצות: הרכב, מרבצים, תכונות כרייה

2024 מְחַבֵּר: Henry Conors | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-12 07:17

בקייבן, ולאחר מכן ברוסיה המוסקובית, כמעט עד סוף המאה ה-16, בסיס חומרי הגלם העיקרי לייצור ברזל היה ביצות ועפרות אגמים השוכנות קרוב לפני השטח. המונח המדעי הם מכונים "ברזל חום ממקור אורגני" או "לימוניט". השמות של היום של כמה יישובים, אזורים ונחלים עדיין משקפים את העניין של העת העתיקה בחומר גלם זה: כפר ז'לזניאקי, מאגר רודוקופ, נחל רז'אבץ. משאב הביצה חסר היומרות הפיק ברזל באיכות מפוקפקת מאוד, אבל הוא זה שהציל את המדינה הרוסית במשך זמן רב.

מאפיינים של עפרת ביצות

עפרת ביצות היא מגוון של אבן ברזל חומה שהופקדה באזורי ביצות על קני שורש של צמחי מים. במראה, הוא מופיע בדרך כלל כמניחים או פיסות אדמה עבות של גווני חום אדמדם, שהרכבם מיוצג בעיקר על ידי הידרט תחמוצת ברזל, וכולל גם מים וזיהומים שונים. לא כל כך הרבה בהרכב אתה יכול למצוא תחמוצת ניקל, כרום, טיטניום או זרחן.

עפרות הביצות דלות בתכולת ברזל (מ-18% ל-40%), אבליש יתרון אחד שאין עוררין על כך: ההתכה של מתכת מהם מתרחשת בטמפרטורה של 400 מעלות צלזיוס בלבד, ו-700-800 מעלות כבר יכולים לייצר ברזל באיכות מקובלת. לפיכך, ניתן להקים בקלות ייצור מחומרי גלם כאלה בתנורים פשוטים.

עפרת הביצות נפוצה במזרח אירופה ומלווה יערות ממוזגים לכל מקום. הגבול הדרומי של תפוצתו עולה בקנה אחד עם הגבול הדרומי של ערבות היער. באזורי הערבות כמעט שאין עפרות ברזל מסוג זה.

דרך דפי ההיסטוריה

עפרת ביצות גברה על עפרת ורידים במשך זמן רב. ברוסיה העתיקה, לייצור מוצרי ברזל, הם פנו לעפרות שנאספו בביצות. הם הוציאו אותו עם סקופ, הסירו שכבה דקה של צמחייה מלמעלה. לכן, עפרה כזו ידועה גם בשם "דשא" או "אחו".

חילוץ ברזל מעפרת ביצות הייתה מלאכה כפרית גרידא. איכרים יצאו לדוג, ככלל, בסוף עונת הקיץ ובתחילת הסתיו. כשחיפשו עפרה, נעשה שימוש ביתד עץ בעל קצה מחודד, ששימש לפריצת שכבת הדשא העליונה, תוך כדי צלילתו לעומק רדוד של 20-35 סנטימטר. תוצאות החיפוש אחר כורים הוכתרו בצליל מסוים שהופק על ידי היתד, ואז הסלע שחולץ נקבע על פי צבע וטעם היצירה. לקח עד חודשיים לייבש את העפרה מלחות עודפת, ובאוקטובר היא כבר נשרפה על שריפות, תוך שריפת זיהומים שונים. ההיתוך הסופי בוצע בחורף בתנורי פיצוץ. הסודות של איך להשיג עפרות ביצות,נמסר ונשמר לדורות.

מעניין שבשפה הרוסית העתיקה השתמשו בלקסמה "עפרה" במשמעות של עפרה ודם כאחד, והנגזרת "עפרה" הייתה מילה נרדפת ל"אדום" ו"אדום".

היווצרות עפרות

בשנת 1836, הגיאולוג הגרמני H. G. Ehrenberg ניסח לראשונה את ההשערה כי משקעי התחתית הגדלים של עפרות ברזל חומות בביצה הם תוצאה של פעילות חיונית של חיידקי ברזל. יחד עם זאת, למרות ההתפתחות החופשית בסביבה הטבעית, עדיין לא ניתן לטפח את המארגן העיקרי הזה של עפרות ביצה במעבדה. התאים שלו מכוסים במעין נדן של ברזל הידרוקסיד. כך, במקווי מים, באמצעות התפתחות ופעילות חיונית של חיידקי ברזל, מתרחשת הצטברות הדרגתית של ברזל.

חלקיקים מפוזרים של מלח ברזל מהמשקע הראשוני עוברים למי התהום ובהצטברות משמעותית מתיישבים במשקעים רדודים ורופפים בצורת קנים, ניצנים או עדשות. עפרות אלו מצויות במקומות נמוכים ולחים מאוד, וכן בעמקי נהרות ואגמים.

גורם נוסף המשפיע על היווצרות עפרות ביצה הוא סדרה של תהליכי חיזור בהתפתחות הכוללת של מערכת הביצה.

הפקדות

מרבצי עפרות הביצות הגדולים ביותר ברוסיה ממוקמים באזור אוראל, שם הרזרבה הכוללת של כל המרבצים היא כ-16.5 מיליון טון. עפרת ברזל חומה ממקור אורגני מכילה ברזל בין 47% ל-52%, נוכחות של אלומינה והסיליקה נמצאת בגבולות מתונים. עפרה כזו מועילה להתכה.

ברפובליקה הקרלית, באזורי נובגורוד, טבר ולנינגרד יש מרבצים של גתיט (הידראט תחמוצת ברזל), המרוכז בעיקר בביצות ואגמים. ולמרות שהוא מכיל הרבה זיהומים מיותרים, קלות המיצוי והעיבוד הפכו אותו לכדאי כלכלית. הנפחים של עפרות האגמים כה משמעותיים, עד שבמפעלי התכת הברזל של מחוז אולונט בשנת 1891 הגיעה הפקת העפרות הללו ל-535,000 פאונד, והותכו 189,500 פאונד של ברזל יצוק.

אזורי טולה וליפטסק עשירים גם בעפרות ברזל חומות של תחילת הביצות. ברזל בהרכב נע בין 30-40%, יש תכולה גבוהה של מנגן.

תכונות שלל

עפרת ביצות כמעט ואינה נחשבת למינרל בימינו ומעניינת מעט לפיתוח התעשייה המקומית. ואם עבור מטלורגיה אין ערך לעובי הבלתי משמעותי של שכבות נושאות עפרות, אז לתחביב חובבני ביתי הם מתאימים בדיוק.

בטבע עפרה כזו מצויה בסוגים ובאיכויות שונות, משעועית עשירה ופירורים קטנים ועד למבנה דמוי ספרופל. המרבצים שלהם נמצאים בתחתית ביצות, בשפלה ובמורדות הגבעות הסמוכות להם. דייגים מנוסים קובעים את המיקומים לפי המים החלודים והסחף הכהה האופייניים על פני הביצות, כמו גם לפי מספר סימנים אחרים. לאחר הסרת השכבה העליונה של האדמה, לעתים קרובות עד הברכיים במים, ולפעמים אפילוחגורה, הם מחלצים את "אדמת הברזל" של גוונים אדומים-אדומים. ראוי לציין כי עפרה ממקומות גבוהים ומתחת ליערות ליבנה נחשבת לטובה ביותר, שכן ברזל ממנו יהיה רך יותר, אך ברזל קשה יותר מתקבל מעפרה הנמצאת מתחת ליערות אשוח.

תהליך נוסף מאז ומעולם לא השתנה הרבה וכולל מיון פרימיטיבי של חומרי גלם, ניקוי משאריות צמחים וטחינה. לאחר מכן עורמים את העפרה על מקומות יבשים, על הקרקע או על משטחי עץ מיוחדים ומניחים לייבוש זמן מה. בשלב הסופי הוא נורה כדי להסיר את שארית החומר האורגני ונשלח לתנורים להתכה.

יישום מעשי

נוכחות של זרחן ותוספי מתכת אחרים בהרכב עפרות הביצות מביאה לירידה בשימוש בסלעי לימוניט להתכת פלדה וברזל. מטלורגים משתמשים יותר ויותר בזני אדמה כחומרי גלם לייצור חולות יציקה. לאחרונה, עפרות ביצות הפכו מבוקשות בחומרי ניקוי כימיים; במפעלי קוק משתמשים בה להסרת מימן גופרתי מהאוויר. ובחלק ממדינות אירופה, הוא משמש לניקוי גז ביתי. סוגים מסוימים של עפרות ברזל חומות משמשים גם לייצור צבעים ולכות, במיוחד אוקר ואומבר.

מגוון כזה של עפרות ביצות כמו "ראש זכוכית חום" במדינתו מוערך מאוד על ידי יצרני תכשיטים ואוספני אבנים. הקריסטלים שלו משמשים ליצירת תכשיטים מעודנים לכל טעם: תליונים, צמידים, תליונים, טבעות ועגילים. לימוניט הולך טוב עם כסף.