Złoża i minerały żelaza cz. 2

posted in: Złoża i minerały żelaza

Żelazo wchodzące w skład krzemianów jest związane w ich strukturze tak silnie, że minerały te nie mogą źródłem metalu (wyjątek stanowią chloryty żelaziste). Na szczęście jednak przeciętna zawartość tlenkowych minerałów żelaza (główne minerały rudne) jest dość wysoka. Ponadto wystarczy niewielki wzrost koncentracji tlenków żelaza, aby ich nagromadzenie w skorupie ziemskiej stało się złożem. Najbogatsze rudy żelaza mają zawartość metalu powyżej 60% (metalu w rudzie jest prawie zawsze mniej, niż można by się spodziewać na podstawie wzoru chemicznego minerału rudnego, ponieważ ruda zawiera oprócz składnika użytecznego także minerały płonne). Opłaca się jednak eksploatować nawet rudy zawierające 25 – 30% Fe. Wystarczy więc, tylko sześciokrotny (w stosunku do przeciętnej zawartości w skorupie ziemskiej) wzrost zawartości żelaza, aby powstało złoże tego metalu. Dla porównania, aby powstało złoże srebra jego zawartość musi wzrosnąć
w stosunku do przeciętnej aż 5000 razy.
A przecież były czasy, gdy uważano, że żelazo jest darem nieba. Ślad tego pozostał
w wielu legendach. Miecze Attyli i Tamerlana pochodziły, jak twierdzono, z nieba. Można, więc sądzić, że były wykute z meteorytów. Ponieważ nowy metal miał nieporównywalnie lepsze własności niż metale dotychczas znane, znaleziono sposób otrzymywania go także
z materii ziemskiej. Metalurgia żelaza zrodziła się najprawdopodobniej na wyżynie Armeńskiej i południowym Zakaukaziu.
Technologia wytopu żelaza różni się zasadniczo od wytopu metali poznanych wcześniej. Żelazo występuje w rudach w postaci utlenionej i żeby przeprowadzić je w stan metaliczny, należy je zredukować. Dawniej ludzie nie wiedzieli, co to jest redukcja, ale metodą prób i błędów udało im się opanować sztukę otrzymywania metalu. Zmieloną rudę mieszali z węglem drzewnym i po wypaleniu otrzymywali porowate grudy metalu przepojoną szlaką , a w celu jej usunięcia metal wielokrotnie przekuwali na gorąco.
Powszechność występowania rud żelaza sprawiła, że gdy opanowano sposoby otrzymywania metalu, powstało w ówczesnym świecie wiele ośrodków wydobycia
i metalurgii. Na bliskim wschodzie za najważniejsze z nich uchodziły: Margiana, Lidia, Sparta i wyspa Elba. Wczesny wiek żelaza w Europie jest nazywany okresem hallsztackim. Rozkwit produkcji żelaza jest związany z Celtami , którzy znali piece szybowe i miechy podnoszące temperaturę płomienia oraz sposoby wytwarzania stali, stosowali też procesy hartowania i odpuszczania. Postęp był powolny, lecz nieustanny. Powstawały regiony przemysłowe znane na cały ówczesny świat. Do takich należał obszar obecnej Austrii, skąd pochodziło produkowane przez Celtów żelazo noryckie (Ferrum Noricum dawnych Rzymian). Ważnymi ośrodkami produkcji żelaza były też obszary Górnego Palatynatu
i Siegerlandu. W różnych okresach sławę zyskiwały takie ośrodki, jak Damaszek, Toledo, Sheffield, środkowa Szwecja, Złatoust na Uralu i wiele innych. Również obecnie poziom produkcji stali jest jednym z głównych wskaźników rozwoju gospodarczego. Rudy żelaza są wydobywane w gigantycznych kopalniach odkrywkowych, przetapiane w olbrzymich hutach i zakładach metalurgicznych, a wyprodukowana stal znajduje zastosowanie w tysiącach wyrobów. Jednocześnie w krajach afrykańskich są jeszcze wędrowni kowale, którzy potrafią z ubogiej rudy wytopić żelazo i przekuć je na motykę lub ostrze dzidy.
Rud żelaza jest na świecie pod dostatkiem. Dotychczas sięgano po nie coraz głębiej, sytuacja zmieniła się, gdy znaleziono olbrzymie, płytko leżące złoża w Australii, Mauretanii
i Brazylii (wprawdzie te ostatnie zostały odkryte przez niemieckiego mineraloga von Eschwegego w latach 1810 – 1821, ale dopiero obecnie rozwój transportu umożliwił ich wykorzystanie), a zarazem przestała się opłacać podziemna eksploatacja w starych zagłębiach. W ciągu kilkunastu lat zamarły już nie pojedyncze kopalnie, lecz całe rejony górnicze w Lotaryngii, Normandii i na przedpolu Harcu. Jednocześnie na położonych z dala od wybrzeży, pustynnych obszarach powstały olbrzymie kopalnie odkrywkowe dostarczające rudy znacznie tańszej mimo dużych kosztów transportu. Na przykład między Zuerat na Saharze a mauretańskim portem Nouadhibou na trasie długości 616 km kursuje codziennie najdłuższy pociąg świata złożony z wypełnionych rudą 217 wagonów, o łącznej długości 2800m.

This entry was posted on 2009/10/09 at 20:56 and is filed under Złoża i minerały żelaza. You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed. Both comments and pings are currently closed.

Comments are closed.