À Kiev, puis en Rus moscovite, presque jusqu'à la fin du XVIe siècle, la principale matière première de base pour la production de fer était les minerais des marais et des lacs situés près de la surface. Le terme scientifique les désigne sous le nom de "fer brune d'origine organique" ou "limonite". Les noms actuels de certaines colonies, étendues et ruisseaux reflètent encore l'intérêt de l'Antiquité pour cette matière première: village de Zheleznyaki, réservoir de Rudokop, ruisseau de Rzhavets. La ressource sans prétention des marais produisait du fer de qualité très douteuse, mais c'est elle qui a longtemps sauvé l'État russe.
Caractéristiques du minerai des marais
Le minerai des marais est une variété de pierre de fer brune déposée dans les zones humides sur les rhizomes des plantes aquatiques. En apparence, il apparaît généralement sous forme de placers ou de morceaux terreux épais de teintes brun rougeâtre, dont la composition est principalement représentée par l'hydrate d'oxyde de fer, et comprend également de l'eau et diverses impuretés. Pas si souvent dans la composition, vous pouvez trouver de l'oxyde de nickel, du chrome, du titane ou du phosphore.
Les minerais des marais sont pauvres en fer (de 18 % à 40 %), maisont un avantage incontestable: la fusion du métal à partir d'eux se produit à une température de seulement 400 degrés Celsius, et 700 à 800 degrés peuvent déjà produire du fer de qualité acceptable. Ainsi, la production à partir de ces matières premières peut être facilement établie dans des fours simples.
Le minerai des marais est répandu en Europe de l'Est et accompagne partout les forêts tempérées. La limite sud de sa distribution coïncide avec la limite sud de la steppe forestière. Dans les zones steppiques, le minerai de fer de ce type est presque absent.
À travers les pages de l'histoire
Le minerai des marais a longtemps prévalu sur le minerai filonien. Dans l'ancienne Russie, pour la fabrication de produits en fer, ils recouraient au minerai collecté dans les marais. Ils l'ont enlevé avec une pelle, enlevant une fine couche de végétation d'en haut. Par conséquent, un tel minerai est également connu sous le nom de "gazon" ou "pré".
L'extraction du fer à partir du minerai des marais était un métier purement rural. Les paysans sortaient pêcher, en règle générale, à la fin de la saison estivale et au début de l'automne. Lors de la recherche de minerai, un pieu en bois avec une extrémité pointue a été utilisé, qui a été utilisé pour percer la couche supérieure de gazon, la plongeant à une faible profondeur de 20 à 35 centimètres. Les résultats de la recherche des mineurs étaient couronnés par un certain son produit par le bûcher, puis la roche extraite était déterminée par la couleur et le goût de la pièce. Il a fallu jusqu'à deux mois pour sécher le minerai de l'excès d'humidité et, en octobre, il était déjà calciné au feu, brûlant diverses impuretés. La fusion finale s'effectuait en hiver dans des hauts fourneaux. Les secrets de la façon d'obtenir du minerai de marais,transmis et préservé pendant des générations.
Il est intéressant de noter que dans l'ancienne langue russe, le lexème "minerai" était utilisé dans le sens à la fois de minerai et de sang, et que le dérivé "minerai" était synonyme de "rouge" et "rouge".
Formation du minerai
En 1836, le géologue allemand H. G. Ehrenberg a formulé pour la première fois l'hypothèse selon laquelle les sédiments de fond en croissance de minerai de fer brun dans le marais sont le résultat de l'activité vitale des bactéries du fer. Dans le même temps, malgré le libre développement dans le milieu naturel, ce principal organisateur de minerai de tourbière ne peut toujours pas être cultivé en laboratoire. Ses cellules sont recouvertes d'une sorte de gaine d'hydroxyde de fer. Ainsi, dans les plans d'eau, grâce au développement et à l'activité vitale des bactéries du fer, une accumulation progressive de fer se produit.
Les particules dispersées de sel de fer du dépôt primaire passent dans les eaux souterraines et, avec une accumulation importante, se déposent dans des sédiments meubles peu profonds sous forme de nids, de bourgeons ou de lentilles. Ces minerais se trouvent dans les endroits bas et très humides, ainsi que dans les vallées des rivières et des lacs.
Un autre facteur qui influence la formation du minerai de tourbière est une série de processus redox dans le développement global du système de tourbière.
Dépôts
Les plus grands gisements de minerai de marais en Russie sont situés dans l'Oural, où la réserve totale de tous les gisements est d'environ 16,5 millions de tonnes. Le minerai de fer brun d'origine organique contient du fer de 47% à 52%, la présence d'alumine etla silice est dans des limites modérées. Un tel minerai est bénéfique pour la fonte.
En République de Carélie, dans les régions de Novgorod, Tver et Leningrad, il existe des gisements de goethite (oxyde de fer hydraté), qui se concentre principalement dans les marécages et les lacs. Et bien qu'il contienne de nombreuses impuretés inutiles, la facilité d'extraction et de traitement l'a rendu économiquement viable. Les volumes de minerai du lac sont si importants que dans les fonderies de fer du district d'Olonets en 1891, l'extraction de ces minerais a atteint 535 000 livres et 189 500 livres de fonte ont été fondues.
Les régions de Tula et de Lipetsk sont également riches en minerais de fer brun de genèse marécageuse. Le fer dans la composition varie de 30 à 40 %, il y a une forte teneur en manganèse.
Fonctionnalités de butin
Le minerai des marais n'est plus vraiment considéré comme un minerai de nos jours et présente peu d'intérêt pour le développement de l'industrie locale. Et si pour la métallurgie l'épaisseur insignifiante des couches minéralisées n'a aucune valeur, alors pour un passe-temps amateur à la maison, elles sont parfaites.
Dans la nature, ce minerai se trouve dans différents types et qualités, des grains volumineux et des petites miettes à une structure de type sapropelle. Leurs dépôts sont situés au fond des marécages, dans les basses terres et sur les pentes des collines qui leur sont adjacentes. Les pêcheurs expérimentés déterminent les emplacements par l'eau rouillée caractéristique et le limon sombre à la surface des marais, ainsi que par un certain nombre d'autres signes. Après avoir enlevé la couche supérieure de terre, souvent jusqu'aux genoux dans l'eau, et parfois mêmeceinture, ils extraient la "terre de fer" des nuances rouge-rouge. Il convient de noter que le minerai des hauts lieux et sous les forêts de bouleaux est considéré comme le meilleur, car le fer qui en provient sera plus doux, mais le fer plus dur est obtenu à partir de minerai situé sous les forêts d'épicéas.
Le processus ultérieur depuis des temps immémoriaux n'a pas beaucoup changé et comprend un tri primitif des matières premières, le nettoyage des résidus végétaux et le broyage. Ensuite, le minerai est empilé sur des endroits secs, sur le sol ou sur des ponts en bois spéciaux et laissé sécher pendant un certain temps. Au stade final, il est cuit pour éliminer la matière organique restante et envoyé aux fours pour la fusion.
Application pratique
La présence de phosphore et d'autres additifs métalliques dans la composition des minerais des marais entraîne une diminution de l'utilisation des roches de limonite pour la fusion de l'acier et du fer. Les métallurgistes utilisent de plus en plus des variétés terreuses comme matières premières pour la fabrication de sables de fonderie. Récemment, le minerai des marais est devenu très demandé dans les nettoyants chimiques; dans les cokeries, il est utilisé pour éliminer le sulfure d'hydrogène de l'air. Et dans certains pays européens, il est utilisé pour nettoyer le gaz domestique. Certains types de minerai de fer brun sont également utilisés pour la fabrication de peintures et de vernis, notamment l'ocre et la terre d'ombre.
Une telle variété de minerai de marais comme "tête de verre brun" dans son état natif est très appréciée par les fabricants de bijoux et les collectionneurs de pierres. Ses cristaux sont utilisés pour créer des bijoux exquis pour tous les goûts: pendentifs, bracelets, pendentifs, bagues etdes boucles d'oreilles. La limonite se marie bien avec l'argent.
